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Des scientifiques ont pour la toute première fois observé la transformation d'une étoile en supernova et ont associé ce phénomène au flash brillant de rayons X qui l'a précédé. Des astronomes répartis dans le monde ont assisté à ce déploiement et ce qu'ils ont vu a d'importantes implications pour notre compréhension des supernovae. Les observations et les analyses de quatre équipes internationales d'astronomes sur cet événement sont décrites dans le dernier numéro du magazine Nature. Le large nuage dans le coin droit de l’image est une partie de N76, une région où une étoile est en création à une distance de 50 années-lumière de la supernova. L’image est une composition de plusieurs clichés pris par le satellite Hubble pour comprendre ce processus astronomique.photo : Hubble Heritage Team, ESA, NASA |
Une supernova se produit lorsqu'une étoile d'âge mûr a épuisé son énergie et ne peut plus supporter sa propre gravité, ce qui amène les couches stellaires à s'effondrer vers l'intérieur. «Cela crée une onde de choc qui se répercute vers l'extérieur, alimentée par l'énergie issue des champs magnétiques internes et de la rotation», explique Timothy R. Young, de l'Université du Dakota du Nord, dans un article connexe. «Au moment de la “percée du choc”, lorsque l'onde de choc émerge à la surface de l'étoile qui s'effondre, son énergie jaillit et elle est projetée dans l'espace sous la forme d'un rayonnement de toutes les fréquences au cours d'une période allant de quelques jours à plusieurs mois, le signal classique d'une supernova.», ajoute-t-il. On soupçonnait depuis longtemps que les sursauts gamma sont une forme de signal d'alerte précoce d'une supernova, mais les preuves concrètes faisaient défaut jusqu'à présent et personne n'avait même observé à ce jour une supernova depuis l'instant de l'éclatement du choc. On ignorait en outre pourquoi certaines supernovae semblent associées à des sursauts gamma tandis que d'autres n'y sont pas liées. Tout a commencé le 18 février 2006, lorsque le satellite Swift de la NASA a repéré un flash inhabituel de rayons gamma dans une galaxie située à 440 millions d'années-lumière, dans la constellation du Bélier. Libérant plus d'énergie en quelques secondes que le soleil au cours de sa durée de vie entière, les sursauts gamma sont les phénomènes les plus puissants de l'univers. Cette émission (baptisée GRB060218 d'après la date de sa découverte) était 25 fois plus proche et 100 fois plus longue que la plupart des sursauts. Il a également été remarqué qu'il s'agissait d'un type de sursaut relativement doux, connu sous le nom de flash de rayons X. Sa durée de 40 minutes a donné le temps aux astronomes de pointer une série d'instruments sur l'événement et d'en saisir ainsi des images dans différentes longueurs d'onde et d'observer son comportement. Les scientifiques du très grand télescope (VLT) de l'observatoire européen austral ont constaté que la rémanence du sursaut gamma devenait de plus en plus brillante sous la lumière optique, ce qui évoquait le début d'une supernova. Quelques jours plus tard, la supernova classique est clairement apparue. Les astronomes ont donc pour la première fois établi un lien manifeste entre l'émission de rayons X et une supernova. Une équipe dirigée par Paolo Mazzali, de l'Institut Max Planck d'astrophysique, à Garching en Allemagne, a utilisé les données du VLT pour analyser le type d'étoile qui avait explosé de façon si spectaculaire. Elle a calculé que cette étoile était relativement petite (20 fois la masse du soleil), à la différence des étoiles donnant lieu à des supernovae liées à de puissants sursauts gamma, qui atteignent en général le double de cette taille. L'on pense que les étoiles plus grandes, qui produisent des sursauts gamma intenses lorsqu'elles arrivent au stade de supernova, deviennent des trous noirs. Dans ce cas, l'étoile était toutefois trop petite pour devenir un trou noir et, d'après l'équipe du docteur Mazzali, le phénomène a probablement abouti à la création d'un type d'étoile à neutrons hautement magnétique appelée magnétar. Les astronomes considèrent que les supernovae accompagnées de flashs de rayons X pourraient être beaucoup plus fréquentes que celles accompagnées de sursauts gamma puissants. «Les propriétés de GRB060218 portent à croire qu'il existe une cohorte d'événements moins lumineux que les sursauts gamma "traditionnels", mais peut-être nettement plus nombreux», a commenté le docteur Mazzali. «Ces phénomènes pourraient en effet constituer la forme la plus répandue d'émissions X ou gamma dans l'Univers, mais les limites de nos instruments ne nous permettent de les détecter que localement», renchérit-il. Le professeur Keith Mason, directeur de recherche britannique en charge du télescope UVOT de Swift, a expliqué que cette supernova passionne les astronomes au plus haut point. «D'ordinaire, de tels événements sont seulement détectés après que la supernova s'est sensiblement éclaircie dans la longueur d'onde optique, un grand nombre de jours après l'explosion initiale», a-t-il indiqué, «mais cette fois, nous avons pu étudier cet événement remarquable dans toute sa splendeur dès sa naissance.» Pour tout renseignement complémentaire, consulter :
[http://www.nature.com/nature]
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