Une équipe d'astronomes dirigée par le California Institute of Technology (Caltech) a découvert une nouvelle classe de supernova ultra-brillante - et elle chante vraiment le blues. Peut-être l'un des objets les plus lumineux observables dans le Cosmos, ces nouveaux types d'explosions stellaires peuvent nous aider à mieux comprendre les origines de la naissance des étoiles, à percer les mystères des galaxies lointaines et même à remonter le début de notre Univers…
«Nous apprenons une toute nouvelle classe de supernovae qui n'était pas connue auparavant», explique Robert Quimby, chercheur postdoctoral Caltech et auteur principal d'un article qui sera publié dans le numéro en ligne du 9 juin de la revue. La nature. Non seulement l'équipe a localisé quatre instances de cette nouvelle classe, mais l'étude les a également aidées à résoudre les questions derrière deux supernovae précédemment connues qui appartiennent apparemment à la même catégorie.
En tant qu'étudiant diplômé à l'Université du Texas, Austin, Quimby est venu au premier plan de l'astronomie en 2007 lorsqu'il a signalé la supernova la plus brillante jamais trouvée: 100 milliards de fois plus brillante que le soleil et 10 fois plus brillante que la plupart des autres supernovae. À l'époque, c'était un record. Classé 2005ap, il avait une signature spectrale assez étrange - un manque d'hydrogène. Mais Quimby n'était pas le seul de la «classe» à faire ses devoirs, car le télescope spatial Hubble a également détecté un événement énigmatique répertorié comme SCP 06F6. Il avait également un spectre inhabituel, mais rien n'a conduit les chercheurs à penser qu'il était similaire à 2005ap.
Entrez Shri Kulkarni, John D. de Caltech et Catherine T. MacArthur, professeur d'astronomie et de science planétaire et co-auteur de l'article. Ils ont enrôlé Quimby en tant que membre fondateur de la Palomar Transient Factory (PTF) - un projet qui scanne le ciel à la recherche d'éclairs incidents non enregistrés qui pourraient signaler une éventuelle supernova. Avec l'œil du télescope Samuel Oschin de 1,2 mètre de l'Observatoire Palomar, les collègues ont découvert quatre nouveaux événements de supernovae. Mesurant les spectres avec les télescopes Keck de 10 mètres à Hawaï, le télescope de 5,1 mètres à Palomar et le télescope William Herschel de 4,2 mètres aux îles Canaries, les astronomes ont découvert que les quatre objets avaient une signature spectrale inhabituelle. Quimby s'est alors rendu compte que si vous décaliez légèrement le spectre de 2005ap - la supernova qu'il avait trouvée quelques années plus tôt - cela ressemblait beaucoup à ces quatre nouveaux objets. L'équipe a ensuite tracé tous les spectres ensemble. «Boom - c'était un match parfait», se souvient-il.
De là, il n'a pas fallu longtemps pour apprendre à chanter le blues. Les astronomes ont rapidement compris qu'en déplaçant le spectre de SCP 06F6, il s'alignait sur les résultats précédents. Les résultats ont montré que les six supernovae étaient d'un type similaire - toutes avec des spectres très bleus - avec les longueurs d'onde les plus brillantes qui brillaient dans l'ultraviolet. C'était le chaînon manquant qui reliait les deux supernovae jusque-là inexpliquées. «C’est ce qui a été le plus frappant à ce sujet - qu’il s’agissait d’une seule classe unifiée», explique Mansi Kasliwal, étudiant diplômé de Caltech et coauteur du La nature papier.
Même si les astronomes savent maintenant que ces supernovae sont liées, le reste reste un mystère. «Nous avons une toute nouvelle classe d'objets qui ne peut être expliquée par aucun des modèles que nous avons vus auparavant», explique Quimby. «Ce que nous savons à leur sujet, c'est qu'ils sont brillants et chauds - 10 000 à 20 000 Kelvin; qu'ils se développent rapidement à 10 000 kilomètres par seconde; qu'ils manquent d'hydrogène; et qu'il leur faut environ 50 jours pour disparaître - beaucoup plus longtemps que la plupart des supernovae, dont la luminosité est souvent alimentée par la désintégration radioactive. Il doit donc y avoir un autre mécanisme qui les rend si brillants. "
Que pourraient-ils être? Une simulation conduit à une instabilité de paire pulsatoire et les points suivants vers un magnétar. Quelle que soit la réponse, le résultat est que l'éclairage aide les astronomes à étudier les galaxies naines éloignées, leur permettant de mesurer le spectre du gaz interstellaire et de découvrir leur composition. Les résultats pourraient également «faire la lumière» sur ce à quoi pouvaient ressembler les étoiles anciennes… remontant aux tout débuts de notre Univers. "Il est vraiment étonnant de voir à quel point le ciel nocturne est riche", dit Kulkarni. "En plus des supernovae, la Palomar Transient Factory fait également de grandes avancées en astronomie stellaire."
Source de l'histoire originale: California Institute of Technology.
