Le souffle d'une supernova devait vaporiser et détruire une grande partie de la poussière interstellaire sur son passage, poussière destinée un jour à se retrouver dans des exoplanètes. Mais les observations faites avec le télescope Sofia et concernant les restes de la supernova SN 1987A racontent une autre histoire.

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[EN VIDÉO] SN1987A : l'explosion en accéléré de la célèbre supernova depuis 30 ans À raison de 4 années par seconde, cette vidéo de la Nasa montre l'explosion de la supernova découverte en 1987 et suivie depuis 30 ans. Vu la distance, ces évènements se sont produits il y a 168.000 ans. L'étoile mourante a d'abord expulsé l'anneau de matière (représenté en rouge). 20.000 ans plus tard, elle a explosé : c'est le flash observé en 1987. La matière éjectée à grande vitesse, suivie au télescope, vient aujourd'hui percuter l'anneau. Cette onde de choc chauffe la matière, devenue très lumineuse.

Lorsque le rayonnement fossilerayonnement fossile a été émis, environ 380.000 ans après le Big BangBig Bang, l'universunivers observable ne contenait pas d'éléments plus lourds que le lithiumlithium. Pour obtenir du carbonecarbone, de l'oxygèneoxygène et de l'azoteazote, il a fallu attendre la formation des premières étoilesétoiles et l'enclenchement de la nucléosynthèse stellaire au cœur de ces soleilssoleils. Les noyaux nouvellement formés vont alors finir par être éjectés dans l'espace interstellaire par des étoiles en fin de vie -- que ce soit des géantes rougesgéantes rouges qui laisseront finalement leurs places à des naines blanchesnaines blanches -- ou par des explosions stellaires, les fameuses supernovae.

Les atomesatomes de carbone, de siliciumsilicium, de ferfer, de magnésiummagnésium et de sodiumsodium ainsi que de calciumcalcium et d'aluminiumaluminium vont se combiner pour donner des poussières carbonées et silicatées ; celles-ci vont parfois s'entourer de glace. Ces poussières fournissent les matériaux de bases que l'on retrouve aujourd'hui dans les comètescomètes et les météoritesmétéorites les plus primitives, comme les chondriteschondrites carbonées. À partir de ces matériaux, vont croître par accrétionaccrétion des planètes dans les disques protoplanétairesdisques protoplanétaires résultant de l'effondrementeffondrement des nuagesnuages moléculaires et poussiéreux où naissent les autres générations d'étoiles.

Que deviennent les poussières ? 

Appréhender la cosmogonie du Système solaireSystème solaire et des exoplanètesexoplanètes dans la Voie lactéeVoie lactée, c'est tenter de mieux comprendre la place de la vie dans l'univers observable ; cela implique d'en étudier la genèse et le devenir des poussières dans le milieu interstellaire. Or, les modèles utilisés jusqu'à présent laissaient entendre qu'une bonne partie de cette poussière était détruite, à hautes températures, par les ondes de choc produites par le souffle dévastateur des supernovae (lequel accélère d'ailleurs une partie des rayons cosmiques comme Enrico Fermi l'avait bien compris).


Une vue d'artiste illustrant l'effet sur le reste de la Supernova 1987A de la puissante et chaude onde de choc laissée par l'explosion lorsqu'elle traverse son anneau extérieur et détruit la majeure partie de sa poussière, avant qu'elle ne se reforme ou ne grossisse rapidement à partir des grains laissés par le passage de l'onde. © Nasa/Sofia, Symbolic Pictures, The Casadonte Group

Mais voilà que, dans un article publié dans Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (en accès libre sur arXiv), une équipe internationale d'astrophysicienastrophysicien fait savoir que les données collectées dans l'infrarougeinfrarouge suggéraient une tout autre conclusion. Ces informations ont été collectées par l'Observatoire stratosphérique pour l'astronomie infrarouge, communément appelé avec Sofia (acronyme pour Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy).

Un télescope dans la stratosphère pour voir l'infrarouge

Sofia est un télescopetélescope aéroporté, développé par la NasaNasa et l'agence spatiale allemandeagence spatiale allemande. Il est emporté dans la stratosphèrestratosphère pour pouvoir bénéficier d'une fenêtrefenêtre d'observation dans une certaine bande de longueurs d'ondelongueurs d'onde de l'infrarouge en s'affranchissant en partie de l'atmosphèreatmosphère. Cette dernière parasiteparasite les observations du fait de la présence des moléculesmolécules d'eau et de gaz carboniquegaz carbonique qui absorbent l'infrarouge.

Le télescope Sofia a été utilisé pour étudier l'environnement de la supernovasupernova SN 1987A. Célèbre pour avoir été la première et unique explosion de supernova observée à l'œilœil nu durant le XXe siècle ! Elle s'est produite en 1987 dans le Grand Nuage de MagellanGrand Nuage de Magellan, une galaxie nainegalaxie naine proche de la Voie lactée, visible depuis l'hémisphère Sudhémisphère Sud. Plusieurs télescopes, dont HubbleHubble, ont depuis suivi la propagation du souffle de l'explosion dans le milieu interstellaire. Les ondes de choc sont alors entrées en collision avec des paquetspaquets de matièrematière en forme d'anneaux éjectés par des instabilités de l'étoile, génitrices de SN 1987A avant son explosion.

Les mesures faites avec Sofia ont révélé la présence, dans ses anneaux, de 10 fois plus de poussières que ce qui était attendu. Les chercheurs en concluent que la matière évaporée par le souffle chaud des ondes de chocs s'était condensée à nouveau, soit en de nouvelles poussières, soit autour des poussières qui avaient subsisté.