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La plus brillante supernova jamais observée teste les limites de la physique

L'été dernier, des astronomes opérant au Chili avec deux télescopes ont repéré une étoile explosive - une supernova - qui est si lumineuse et si puissante qu'elle "approche les limites de ce que les théoriciens estiment possible pour ces énormes explosions cosmiques", rapporte Lee Billings pour Scientific American . La supernova est la plus brillante que l'homme ait jamais connue.

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L'astronome Subo Dong, de l'institut Kavli d'astronomie et d'astrophysique, et ses collègues ont remarqué pour la première fois l'étoile explosive le 14 juin, rapporte Kate Becker pour Nature, environ neuf jours après le sommet de la supernova. Les deux télescopes qu'ils utilisent sont exploités par l'ASASSN (All Sky Automated Survey for SuperNovae) de l'Observatoire interaméricain Cerro Tololo au Chili. Mais immédiatement, la supernova a commencé à sembler étrange.

Au début, l'équipe pensait que le spectre de la supernova ressemblait à aucun autre. Ensuite, ils se sont rendus compte que cela pourrait correspondre à une autre supernova observée en 2010 si le spectre avait été décalé vers le rouge. Cela se produit car il faut des milliards d'années pour que la lumière se propage de ces explosions lointaines à la Terre. À ce moment-là, l'expansion de l'univers lui-même étire les longueurs d'onde, les rendant plus rouges qu'elles ne l'ont commencé.

Mais pour que la lumière si éloignée atteigne jamais nos lentilles, la supernova récemment observée devait être incroyablement brillante. Même ainsi, les supernovas extrêmes ne sont pas inconnues. Environ une douzaine de supernova superlumineuses - chacune environ 100 fois plus brillante qu'une supernova typique - ont été observées au cours de la dernière décennie, écrit Becker. Cette nouvelle, baptisée ASASSN-15lh, était au moins deux fois plus brillante que précédemment, ont indiqué les chercheurs au moment de sa découverte sur arXIv.org .

L'équipe donne maintenant plus de détails sur la supernova, dans un article récemment publié dans la revue Science . ASASSN-15lh est devenu une splendeur dans une galaxie située à environ 3, 8 milliards d'années-lumière et environ 570 milliards de fois plus lumineux que notre Soleil. Il est également plus chaud que toute autre supernova observée.

"Si elle était aussi éloignée que Siruis, qui, à 8, 6 années-lumière de distance, est l'étoile la plus brillante du ciel nocturne, elle flamberait de manière presque aussi puissante que le Soleil", écrit-il pour Scientific American . "S'il était aussi proche que Pluton, il aurait vaporisé la Terre et tous les autres mondes de notre système solaire."

La source de cette explosion ne fait que 10 km de large, rapporte Kat Long pour le Wall Street Journal . Mais ce qui se trouve en son centre n'est pas encore clair. Dong soupçonne qu'il pourrait s'agir d'une énorme étoile, du genre des centaines de fois plus massive que notre Soleil. Ces étoiles sont très rares et mal comprises. Cependant, si la supernova venait de ce type d'étoile, l'équipe devrait pouvoir voir dans le spectre de la supernova la signature du nickel en décomposition qui était autrefois forgée au cœur de ce géant.

Une autre possibilité est que l'explosion provienne d'un magnétar, une étoile à rotation rapide entourée de puissants champs magnétiques. Pour que cette explication soit vraie, le magnétar devrait tourner si vite qu'il accomplissait une révolution toutes les millisecondes, un exploit que «la plupart des théoriciens estiment à peine possible», écrit Billings pour Scientific American .

Encore plus d'observations sont nécessaires pour atteindre le cœur de cette explosion lumineuse. Mais l'effort devrait en valoir la peine. "De telles découvertes sont la raison pour laquelle je suis astronome", explique Benjamin Shappee de la Carnegie Institution for Science en Californie à l'agence Associated Press . "La nature est extrêmement intelligente et elle est souvent plus imaginative que nous ne le pouvons."

En savoir plus sur la supernova superlumineuse dans notre couverture en profondeur sur Smithsonian.com.

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