Des astronomes capturent pour la première fois la mort violente d’une supergéante rouge

Des Astronomes Capturent Pour La Première Fois La Mort Violente

C’était un exploit sans précédent. Des scientifiques ont enregistré une violente explosion dans la galaxie NGC 5731, située à environ 120 millions d’années-lumière de la Terre. Le résultat n’était pas celui qu’ils attendaient. C’est ainsi qu’une supernova se forme.

130 jours avant l’explosion, les astronomes ont observé l’étoile avec deux télescopes – le télescope d’enquête panoramique de l’Université d’Hawaï (Pan-STARRS) et l’observatoire WM Keck sur le mont Mauna Kea à Hawaï.

Une équipe d’astronomes a vu pour la première fois en temps réel – depuis la Terre – l’agonie d’une supergéante rouge avant qu’elle ne devienne une supernova de type II.

Les scientifiques ont découvert que la transe est beaucoup plus « agitée » qu’ils ne le pensaient réellement.

D’après ce qui a été vu, certaines de ces étoiles supergéantes rouges subissent des changements importants dans leur structure interne, qui finissent par se traduire par une puissante éjection de gaz juste avant de s’effondrer.

Le mystère de la mort des supergéantes rouges

Malgré leur taille énorme et le fait qu’il s’agisse des plus grandes étoiles – en termes de volume, pas de luminosité ou de masse – les astronomes ne connaissent toujours pas un fait fondamental sur les étoiles supergéantes rouges : comment elles meurent.

Par exemple, certaines étoiles sont connues pour entrer en éruption violente ou libérer des couches chaudes de gaz avant de disparaître, mais dans le cas de géants comme la célèbre Bételgeuse, les experts pensaient que leur mort serait plus calme et moins dramatique.

En effet, jusqu’à présent, toutes les étoiles observées étaient plus ou moins inactives avant d’exploser. Ils ne semblaient pas avoir d’éruptions violentes ni d’émissions lumineuses. Mais ce qui était attendu ne s’est pas produit !

Image du télescope Pan-STARRS qui a détecté la mort de la supergéante rouge

120 jours d’observation de la mort et de la naissance

Grâce aux télescopes de Pan-STARRS et de l’observatoire WM Keck, tous deux à Hawaï, les astronomes ont pu observer la supergéante rouge au cours de ses quatre derniers mois – 130 jours de vie, juste avant son explosion.

La piste a été « attrapée » par Pan-STARRS à l’été 2020 grâce à la grande quantité de lumière rayonnant de la supergéante mourante. Quelques mois plus tard, à l’automne, il y avait déjà une supernova, qu’ils ont décidé de nommer SN 2020tlf.

L’équipe a rapidement capturé le flash puissant et obtenu le premier spectre du sursaut énergétique, surnommé la supernova SN 2020tlf, à l’aide du spectromètre à basse résolution (LRIS) de l’observatoire Keck.

Les données ont montré des preuves directes qu’un matériau circumstellaire dense existait autour de l’étoile au moment de l’explosion, probablement le même gaz que Pan-STARRS avait imité l’étoile supergéante en été.

Il décrit l’Observatoire WM Keck lui-même dans une note publiée cette semaine.

Après l’explosion il y a plus d’un an, l’équipe a continué à surveiller le SN 2020tlf. Leurs observations portent à croire que l’étoile supergéante rouge « ancêtre », le prédécesseur de la supernova, située dans la galaxie NGC 5731, à environ 120 années-lumière de la Terre, était environ dix fois plus massive que le Soleil.

Jamais auparavant nous n’avions confirmé une activité aussi violente dans une étoile supergéante rouge mourante où nous avons vu une telle émission lumineuse se produire puis s’effondrer et brûler.

La détection directe de l’activité pré-supernova dans une étoile supergéante rouge n’a jamais été observée auparavant dans une supernova ordinaire de type II – pour la première fois, nous avons vu une étoile géante exploser.

Wynn Jacobson-Galán de la National Science Foundation, Université de Californie, a expliqué.

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Une révélation très importante

La découverte est pertinente non seulement en raison de son caractère pionnier. C’est-à-dire que cette révélation aidera les astronomes à mieux comprendre comment les étoiles massives se comportent avant qu’elles ne disparaissent.

À tout le moins, l’expérience de 2020 amène les experts à croire qu’au moins certaines de ces étoiles massives pourraient connaître une fin beaucoup plus violente qu’on ne le pensait auparavant et guideront désormais les astronomes dans leurs investigations.