Les astronomes pensent avoir trouvé un reste d’étoile à neutrons laissé par la supernova de 1987A

C’était la supernova la plus brillante pendant près de 400 ans lorsqu’elle a éclairé le ciel de l’hémisphère sud en février 1987. Supernova 1987A – l’explosion d’une étoile géante bleue dans une petite galaxie proche connue sous le nom de Grand Nuage de Magellan – a étonné la communauté astronomique. Cela leur a donné une occasion sans précédent d’observer une explosion d’étoiles en temps réel à l’aide d’instruments et de télescopes modernes. Mais il manquait quelque chose. Après que la supernova se soit évanouie, les astronomes s’attendaient à trouver une étoile à neutrons (un noyau stellaire extrêmement dense en effondrement constitué en grande partie de neutrons) restant au cœur de l’explosion. Ils n’ont rien vu.

Depuis 34 ans, les astronomes recherchent, sans succès, l’étoile à neutrons manquante. Diverses théories ont surgi. Elle n’aurait peut-être pas encore eu le temps de le former. Ou peut-être que la masse de la géante bleue était plus grande que prévu, et la supernova a créé un trou noir à la place d’une étoile à neutrons. Peut-être que l’étoile à neutrons était cachée, obscurcie par la poussière de l’explosion. Si l’étoile manquante a jamais existé, c’est vraiment difficile à voir.

Mais la persévérance porte ses fruits. Les astronomes l’ont peut-être enfin trouvé.

Le premier indice vient de l’Atacama Large Millimeter / Sub-Millimeter Array (ALMA) au Chili. l’été dernier. Le radiotélescope a observé un “point” chaud à l’intérieur du noyau de la supernova. Le «point» lui-même n’est pas une étoile à neutrons, mais une masse chaude de poussière et de gaz qui peut se cacher derrière une étoile à neutrons: après tout, quelque chose fournit de la chaleur. Mais pour confirmer l’existence d’une étoile à neutrons, d’autres observations sont nécessaires.

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Avec les résultats prometteurs du signal radio ALMA en main, une équipe de chercheurs a suivi en observant la supernova à des longueurs d’onde de rayons X, en utilisant les données de deux vaisseaux spatiaux différents de la NASA: le Chandra X-ray Observatory et le groupe Nuclear Spectroscopic Telescope (Nostar). Leurs résultats sont publiés dans The Astrophysical Journal ce mois-ci. Ce qu’ils ont trouvé, c’est une émission de rayons X près du cœur de l’explosion de supernova, avec deux explications possibles.

Supernova 1987A avec une nébuleuse stellaire du vent en son centre. Crédit: Chandra (radiographie): NASA / CXC / Univ. De Palermo / E. Greco. Illustration: INAF-Osservatorio
Astronome Palermo / Salvatore Orlando

Premièrement, l’émission pourrait être le résultat de l’accélération de l’onde de choc de souffle. Cette théorie des ondes de choc ne peut pas être complètement exclue, mais les preuves semblent indiquer une deuxième explication plus probable: la nébuleuse du vent stellaire.

Les pulsars sont un type d’étoile à neutrons énergétiques à rotation rapide, et le rayonnement clignote vers l’extérieur comme un phare lorsqu’il tourne. Les pulsars peuvent parfois créer des vents à grande vitesse qui soufflent vers l’extérieur et créent des nébuleuses, sous forme de particules chargées et de champs magnétiques. C’est ce que les chercheurs pensent voir.

Les données Chandra et NuSTAR soutiennent la découverte d’ALMA de l’année dernière. Quelque part dans Supernova 1987A il y a un jeune pulsar. Cela peut prendre une décennie ou plus avant que le noyau de la supernova ne disparaisse suffisamment pour observer directement un pulsar, mais pour la première fois en 30 ans, les astronomes peuvent être assez confiants dans son existence.

Supernova 1987A, vue par NuSTAR et Chandra. Crédit: Chandra (radiographie): NASA / CXC / Univ. Palerme / E. Grec; Illustration: INAF-Observatoire astronomique de Palerme / Salvatore Orlando; Nostar (rayons X): NASA / JPL-CalTech

La découverte est passionnante. “Pouvoir regarder une étoile pulsar depuis sa naissance serait sans précédent”, Salvatore Orlando a ditL’un des chercheurs impliqués dans la découverte. “Ce pourrait être une occasion unique d’étudier l’évolution d’un petit pulsar.”

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Ainsi, avec un puzzle vieux de 30 ans résolu, et beaucoup de nouvelles sciences à faire dans les années et les décennies à venir, Supernova 1987A promet de garder notre attention. Après tout, c’est la supernova la plus proche et la plus brillante que nous verrons jamais.

A moins que la Bételgeuse n’explose …

(Il est peu probable que la Bételgeuse explose de si tôt)

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Jacinthe Poulin

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