Une découverte astronomique majeure : la supernova de l’inestabilité par paires
En 2023, la Instalación Transitoria de Zwicky, un consortium astronomique dirigé par Caltech, a détecté une signal intrigant à la périphérie d’une galaxie naine située à 1 300 millions d’années-lumière. Initialement, les astronomes pensaient qu’il s’agissait d’une explosion de supernova de type II, un phénomène déjà bien connu dans l’univers.
Une classification inattendue
Cependant, en approfondissant leurs recherches, les scientifiques ont remarqué que les caractéristiques de cette explosion ne correspondaient pas à celles des supernovas traditionnelles. Après une enquête minutieuse, ils ont identifié cet événement comme une supernova d’inestabilité par paires, un phénomène exceptionnel et rare.
Les particularités de la supernova d’inestabilité par paires
Les supernovas d’inestabilité par paires se produisent lorsque l’étoile initiale est extrêmement massive et évolue dans un environnement à faible metallicité. Contrairement aux supernovas courantes, qui laissent derrière elles des étoiles à neutrons ou des trous noirs, ces explosions détruisent complètement l’étoile sans laisser de débris.
La courbe de luminosité : un indice majeur
Ce phénomène exceptionnel a donné lieu à une courbe de luminosité atypique. Contrairement à une supernova classique, où la courbe de luminosité présente une forme de plateau, la supernova SN 2023vbw a montré une augmentation constante de la luminosité, atteignant un pic brillant après environ 190 jours, avant de se stabiliser.
Données énergétiques extraordinaires
La supernova a émis une énergie totale de 3 x 1050 Ergs, soit dix fois plus que celle d’une supernova de type II. De plus, l’explosion a maintenu une température presque constante tout en continuant à s’étendre, indiquant une source de chauffage interne inédite.
Comprendre le processus de l’explosion
Lorsqu’une étoile massive perd son carburant, la pression de radiation diminue, entraînant un effondrement gravitationnel. Dans le cas des supernovas d’inestabilité par paires, des températures extrêmement élevées à l’intérieur de l’étoile provoquent la transformation de photons en paires électron-positron, conduisant à un effondrement encore plus rapide et violent.
Le rôle crucial de la metallicité
La faible metallicité de l’environnement joue un rôle clé. Moins de métaux signifient moins de matières expulsées, permettant à l’étoile de conserver une masse suffisante pour atteindre les conditions nécessaires à ce type d’explosion.
La supergigante bleue comme point de départ
L’analyse des données suggère que la supernova aurait pu provenir d’une supergéante bleue, souvent issue de la fusion de deux étoiles dans un système binaire. Ce cadre exceptionnel de faible metallicité a sans doute été le facteur déclenchant de cette supernova unique.
Un phénomène rare qui pourrait devenir courant
Ce type d’explosion est infiniment rare, car les étoiles massives se trouvent généralement dans des environnements riches en métaux. Cette découverte ouvre la voie à de futures observations, notamment grâce au nouvel Observatoire Vera Rubin et au télescope Nancy Grace Roman de la NASA.
Anticipations de futures découvertes
Avec l’avènement de nouveaux outils d’observation, les scientifiques espèrent détecter davantage d’événements similaires. Jusqu’à présent, localiser des étoiles s’autodétruisant de cette manière était un défi comparable à la recherche d’une aiguille dans une botte de foin.
Image | Supernova rare. Crédit : NASA/CXC/Rutgers/G.Cassam-Chenaï, J.Hughes et al.