Illustration d’une puissante explosion cosmique. © mantinov, fotolia

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Une mystérieuse explosion cosmique 10 à 100 fois plus brillante qu’une supernova

ActualitéClassé sous :Astronomie , collision d'étoile , explosion

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Un flash très lumineux observé le 16 juin dans le cosmos a dérouté les astronomes. Quelle peut être l'origine de cette puissante explosion qui a secoué une galaxie voisine ? Le phénomène ne ressemble pas à une supernova classique.

Le 16 juin dernier, des astronomes ont été témoins d'une puissante explosion dans l'univers local. Rapportée immédiatement à The Astronomer’s Telegram (le site permet aux astronomes de signaler rapidement de nouvelles observations intéressantes), la nouvelle s'est ensuite répandue dans le monde entier et plusieurs observatoires ont braqué leurs télescopes dessus. Les chercheurs n'avaient jamais rien vu de semblable jusqu'à présent. De quoi s'agit-il ? Pour l'instant, les scientifiques n'ont pas encore d'idées précises de ce qui est à l'origine du phénomène. Mais ils sont bien sûr passionnés par cette nouvelle affaire. Dix à cent fois plus brillant qu'une supernova, ce phénomène pourrait être un nouveau type d'explosion cosmique. Le moins que l'on puisse dire est qu'elle a beaucoup surpris et par son intensité et par sa rapidité.

Le flash désigné AT2018cow (dénomination aléatoire à trois lettres du site), et surnommé depuis The Cow (la vache), a été repéré dans le cosmos par les télescopes Atlas, de l'observatoire Keck, coutumiers de la chasse aux astéroïdes. Dans un premier temps, les chercheurs ont pensé que le phénomène était relativement proche de nous, originaire de la Voie lactée, mais ils se sont aperçus ensuite qu'il provient de la galaxie CGCG 137-068, dans la constellation d'Hercule, à quelque 200 millions d'années-lumière (cela s'est donc passé il y a 200 millions d'années).« Je n'ai jamais rien vu de tel dans l'univers local ! », a confié au Washington Post Stephen Smartt, de la Queen's University à Belfast.

Avant-après l’explosion de AT2018cow. Images du télescope Atlas. © Stephen Smartt, Atlas

Le puissant lait cosmique de The Cow

Les supernovae, qui sont parmi les évènements les plus puissants dans l'univers, ne sont pas rares. Il est possible d'en surprendre régulièrement au sein de galaxies à travers tout l'univers. Mais dans le cas de The Cow, ce qui la différencie notamment des explosions standard d'étoiles massives est qu'elle a atteint son pic de luminosité en seulement deux jours, là où il faut plusieurs semaines pour une supernova typique. Les astronomes sont donc plutôt déroutés par les faits.

Les premières observations du phénomène font état d'un brûlant nuage à 9.000 °C qui se répand à plus de 20.000 km/s. Son spectre est « étonnamment lisse » ont indiqué les scientifiques, brillant de la même façon dans toutes les parties, à la différence aussi des supernovae. « Nous ne sommes pas encore sûrs de ce que c'est, mais le mécanisme d'alimentation normal d'une supernova est la désintégration radioactive du nickel, et cet évènement est trop brillant et trop rapide pour cela », a expliqué Kate Maguire, également de la Queen's University.

Le seul scénario considéré comme plausible pour l'instant, mais qui demande à être vérifié, est celui d'une supernova de type 1c, c'est-à-dire une supernova à effondrement de cœur qui aurait perdu ses manteaux d'hydrogène et d'hélium. Affaire à suivre. La collecte de données continue même si le lait de The Cow a commencé à se tarir. Pour l'instant, aucune trace n'a encore été trouvée d'éventuelles ondes gravitationnelles.

Pour en savoir plus

Découverte d'une mystérieuse explosion cosmique

Article de Laurent Sacco publié le 30 mai 2007

Trop brillante pour être une nova et pas assez pour être une supernova, une explosion vient d'être détectée dans l'amas de la Vierge, plus précisément dans la galaxie dénommée M85 dans le catalogue de Messier. Il pourrait s'agir d'un phénomène astrophysique théorisé depuis longtemps mais jamais observé, la collision de deux étoiles à enveloppe commune dans un système binaire. Pour les astrophysiciens, en tous cas, il ne s'agit très probablement que de la partie émergée d'un iceberg correspondant à une nouvelle classe de phénomènes cosmiques.

Le phénomène, baptisé M85OT2006-1, a été découvert lors d'une campagne de détection de supernovae par des astronomes des universitiés de Berkeley et du Caltech, toutes les deux en Californie. Ils ont pour cela utilisé le Katzman Automatic Imaging Telescopedans le cadre du programme de recherche de supernovae de l'observatoire de Lick.

En fait, comme l'explique Shrinivas R. Kulkarni, l'un des auteurs principaux de l'article publié dans Nature au sujet de cette découverte, les astronomes étaient partis à la recherche d'autre chose que des supernovae à l'aide de différents télescopes sur la planète. Lui et ses collègues spéculaient sur des explosions causées par des collisions d'étoiles. Précisons tout de suite que ce genre de collision ne peut pas être entre étoiles isolées dans une galaxie. Même lors d'une collision entre deux galaxies, la distance moyenne entre les étoiles est en effet telle que la probabilité d'une rencontre est quasiment nulle. Il n'en est pas de même à l'intérieur d'un système binaire.

On sait depuis presque 20 ans que la majorité des étoiles vivent en couples et qu'elles donnent alors lieu à une grande variété de situations selon leurs masses respectives et les distances les séparant. Ainsi, si l'on trace le potentiel gravitationnel associé aux deux étoiles, il apparaît des zones en forme de larmes dites lobes de Roche. Si les couches supérieures d'une de ces étoiles dépassent, pour une raison ou pour une autre, la limite définie par les lobes de Roche, alors un transfert de matière vers l'autre étoile se produit. Pour une naine blanche associée à une étoile dépassant son lobe de Roche, la naine blanche accréterait alors de la matière en provenance de sa compagne, ce qui pourrait conduire à la formation d'une nova. De manière générale, on parle de binaire à contact dans le cas où les deux étoiles dépassent leurs lobes de Roche.

Les différents types de binaire, détachées, semi-détachées, à contact et enfin à enveloppe commune dans leur potentiel gravitationnel. Notez L1, le point de Lagrange 1( Crédit : Vik Dhillon, University of Sheffield).

Pour les astrophysiciens, l'événement M85OT2006-1, s'étant déroulé à 49 millions d'années-lumière de la Terre, résulterait de l'évolution d'une binaire à contact particulière dite aussi à enveloppe commune. Dans ce cas les deux étoiles ont leurs couches supérieures qui dépassent leurs lobes de Roche et l'une peut même être considérée comme orbitant à l'intérieur des couches de l'autre. Elle subit alors des forces de friction qui finissent par diminuer encore plus la distance séparant les deux étoiles. Le flash de lumière observé, intermédiaire entre celui d'une nova et celui d'une supernova, résulterait alors de la collision finale de deux étoiles à enveloppe commune.

Après les sursauts gamma, les novae et les supernovae, on aurait enfin découvert ce que les chercheurs ont baptisé les novae rouges lumineuses (Luminous Red Novae).

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