Beaucoup d’étoiles de rock n’aiment pas jouer selon les règles, et un cosmique ne fait pas exception. Une équipe d’astronomes a découvert qu’une supernova extraordinairement brillante s’est produite dans un endroit surprenant. Cette découverte de supernova «heavy metal» conteste les idées actuelles de la façon dont et à l’endroit où ces supernovas superchargées se produisent.
Les supernoves sont quelques-uns des événements les plus énergiques de l’univers. Quand une étoile massive manque de carburant, elle peut s’effondrer sur elle-même et créer une explosion spectaculaire qui éclipse brièvement toute une galaxie, dispersant les éléments vitaux dans l’espace.
Au cours de la dernière décennie, les astronomes ont découvert une cinquantaine de supernovas, parmi les milliers connues, particulièrement puissantes. Ces explosions sont jusqu’à 100 fois plus brillantes que les autres supernovas causées par l’effondrement d’une étoile massive.
Suite à la découverte récente d’une de ces «supernoves superluminées», une équipe d’astronomes dirigée par Matt Nicholl du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) à Cambridge, Massachusetts, a révélé des indices vitaux sur l’origine de certains de ces objets extraordinaires de.
L’équipe Gaia Science Alerts de l’université de Cambridge a découvert cette supernova, baptisée SN 2017egm, le 23 mai 2017 avec le satellite Gaia de l’Agence spatiale européenne. Une équipe dirigée par Subo Dong de l’Institut Kavli pour l’astronomie et l’astrophysique à l’Université de Pékin a utilisé le télescope optique nordique pour l’identifier comme supernova superluminée.
SN 2017egm est situé dans une galaxie spirale à environ 420 millions d’années-lumière de la Terre, ce qui fait environ trois fois plus près que toute autre supernova superluminée précédemment vue. Dong s’est rendu compte que la galaxie était très surprenante, car presque toutes les supernoves superluminées connues ont été trouvées dans des galaxies naines beaucoup plus petites que les galaxies en spirale comme la Voie lactée.
En s’appuyant sur cette découverte, l’équipe de CfA a constaté que la galaxie hôte de SN 2017egm a une forte concentration d’éléments plus lourds que l’hydrogène et l’hélium, que les astronomes appellent les « métaux ». C’est la première preuve claire d’un lieu de naissance riche en métaux pour une supernova superluminée. Les galaxies naines qui habitent généralement des supernovas superluminées sont connues pour avoir une faible teneur en métal, ce qui était considéré comme un ingrédient essentiel pour faire ces explosions.
« Les supernovas superluminées étaient déjà les stars du rock du monde de la supernova », a déclaré Nicholl. « Nous savons maintenant que certains d’entre eux aiment le heavy metal, pour ainsi dire, et explosent dans les galaxies comme notre propre Voie lactée ».
« Si l’un d’eux était sorti dans notre propre galaxie, il serait beaucoup plus brillant que n’importe quelle supernova dans l’histoire humaine enregistrée et serait aussi brillant que la pleine lune », a déclaré le co-auteur Edo Berger, également de la CfA. « Cependant, ils sont si rares que nous devrons attendre plusieurs millions d’années pour en voir un. »
Les chercheurs de CfA ont également trouvé d’autres indices sur la nature de SN 2017egm. En particulier, leur nouvelle étude soutient l’idée qu’une étoile neutronique à haute rotation, hautement magnétisée, appelée magnetar, est probablement le moteur qui entraîne la quantité incroyable de lumière générée par ces supernovas.
Alors que la luminosité de SN 2017egm et les propriétés du magnétole qui l’autorise se chevauchent avec celles d’autres supernovas superluminées, la quantité de masse éjectée par SN 2017egm peut être inférieure à l’événement moyen. Cette différence peut indiquer que l’étoile massive qui a conduit à SN 2017egm a perdu plus de masse que la plupart des progéniteurs supernova superluminés avant d’exploser. Le taux de rotation du magnéar peut également être plus lent que la moyenne.
Ces résultats montrent que la quantité de métaux n’a que peu d’effet sur les propriétés d’une supernova superluminée et le moteur qui la conduit. Cependant, la variété riche en métal ne se produit qu’à environ 10% du taux des métaux pauvres. Des résultats similaires ont été trouvés pour les rafales de rayons gamma associées à l’explosion d’étoiles massives. Cela suggère une étroite association entre ces deux types d’objets.
Du 4 juillet 2017 au 16 septembre 2017, la supernova n’est pas observable car elle est trop proche du Soleil. Après cela, des études détaillées devraient être possibles pendant au moins quelques années de plus.
« Cela devrait casser tous les records pour combien de temps une supernova superluminée peut être suivie », a déclaré la co-auteur Raffaella Margutti de Northwestern University à Evanston, Illinois. « Je suis ravi de voir ce que d’autres surprend, cet objet nous réserve ».
L’équipe de CfA a observé SN 2017egm le 18 juin avec le télescope de 60 pouces à l’Observatoire Fred Lawrence Whipple de l’Observatoire astrophysique Smithsonian en Arizona.
Un article de Matt Nicholl décrivant ces résultats a récemment été accepté pour publication dans The Astrophysical Journal Letters, et est disponible en ligne. En plus de Berger et Margutti, les co-auteurs du journal sont Peter Blanchard, James Guillochon et Joel Leja, tout le CfA, et Ryan Chornock de l’Ohio University à Athènes, Ohio.
La Source: http://bit.ly/2fbvbcO
