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Une mystérieuse supernova captée lors des derniers jours de Kepler

On voit deux étoiles de couleur orange : une très brillante, à gauche, et une minuscule, à droite, entourée d'un disque de matière.
Représentation artistique d'un système binaire qui engendre une supernova de type 1a. La force de gravité de la naine blanche, à droite, lui permet de voler de la matière d'une étoile voisine, à gauche. Photo: NASA/JPL-Caltech
Radio-Canada

La mission du télescope spatial Kepler a pris fin en octobre, mais l'analyse de ses dernières données continue de révéler des trésors d'informations, non seulement pour les chercheurs en quête de nouvelles exoplanètes, mais aussi pour les spécialistes de supernovas.

Un texte de Renaud Manuguerra-Gagné

Des images prises le 4 février dernier par le télescope spatial Kepler ont révélé des détails inusités provenant de l’explosion d’une étoile dans une galaxie à plus de 170 millions d’années-lumière de nous.

Bien qu’il s’agisse de la quatrième explosion de ce type à être observée par Kepler, cette dernière est aussi la plus proche à être captée par le télescope. Or, les images de la supernova, maintenant nommée SN 2018oh, ont montré que l’explosion ne s’est pas déroulée comme on devait s’y attendre.

Loin d'être décevantes pour les scientifiques, ces observations pourraient aider à mieux comprendre les mécanismes des supernovas de type 1a, dont la déflagration sert de point de repère aux astronomes pour mesurer des distances à travers l’Univers.

Le phénomène a récemment mené à la publication de trois articles scientifiques dans The Astrophysical Journal et The Astrophysical Journal Letters (premier article (Nouvelle fenêtre); deuxième article (Nouvelle fenêtre); troisième article (Nouvelle fenêtre)).

Un phare dans le vide interstellaire

On associe souvent les supernovas aux fins de vie d’étoiles massives qui s’effondrent sur elles-mêmes et sont détruites dans une gigantesque explosion.

Ce n’est pas exactement ce qui se produit lors d’une supernova de type 1a. Ces explosions surviennent dans des systèmes binaires, où deux étoiles sont en orbite l’une autour de l’autre et dont l’un des partenaires est une naine blanche, un résidu d’étoile de taille semblable à celle de la Terre, mais qui possède une masse semblable à celle de notre Soleil.

La force de gravité de la naine blanche peut être suffisamment puissante pour cannibaliser sa voisine et lui voler de la matière en l’accumulant à sa surface. Quand cet enrobage atteint un point critique, cette matière s’enflamme comme une bombe à hydrogène. L’étoile explose alors en produisant un éclat de lumière visible à travers l’Univers.

Puisque ces explosions surviennent toujours selon les mêmes paramètres, la luminosité des supernovas de type 1a sert de point de repère aux astronomes lorsque vient le temps d’évaluer la distance de galaxies lointaines.

Énigmes dans le noir

Malgré l’importance du phénomène, les chercheurs ne sont pas encore certains du mécanisme qui mène à cette explosion ni de la nature de l’étoile cannibalisée par la naine blanche.

C’est pour cette raison que les astrophysiciens jugent primordial de capter sur le vif les premiers instants de ces explosions. SN 2018oh a d’abord été captée par les télescopes robotiques faisant partie du programme nommé « Relevé automatisé du ciel pour les supernovas », dont l’abréviation anglaise est ASAS-SN (prononcée assassin).

Par pure chance, cette explosion s’est produite dans un segment du ciel scruté au même moment par Kepler, dont les instruments conçus pour capter les infimes variations de lumière engendrées par des exoplanètes ont permis d’obtenir des données inégalées de l’explosion.

Normalement, la luminosité de ces supernovas augmente progressivement pendant trois semaines avant de graduellement s’estomper. Or, dès ses premiers instants, la luminosité de SN 2018oh a augmenté à un rythme beaucoup plus important que ce qui était attendu dans une explosion de ce type.

À cette augmentation d’éclat en deux temps s’ajoute le fait que SN 2018oh est devenue trois fois plus brillante que d’autres supernovas du même type.

Bien que les chercheurs ne puissent pas encore expliquer ce comportement, ils ont déjà plusieurs hypothèses, allant d’une interaction inattendue entre l’explosion et l’étoile voisine jusqu’à la présence de matériel radioactif rare à l’intérieur de la défunte naine blanche.

L’observation de SN 2018oh au cours des prochains mois devrait permettre aux chercheurs de trouver réponse à leur question et de mieux comprendre la nature des étoiles servant de complices à ces explosions spectaculaires.

Une centaine de nouvelles exoplanètes

Le mystère des supernovas n’est pas la dernière contribution de Kepler à la science. Une centaine de nouvelles exoplanètes (Nouvelle fenêtre) s’ajoutent à l’héritage déjà considérable de la mission.

La découverte de ces 104 nouvelles planètes a été annoncée en deux vagues : 44 en août dernier et 60 autres il y a quelques jours. Ces nouveaux astres contiennent des planètes de tous les types, dont plus de 34 sont des mondes rocheux dont la taille est au plus deux fois celle de la Terre. Ces dernières seraient toutefois inhabitables en raison de la quasi-absence d’atmosphère détectable à leur surface.

Il reste encore beaucoup de données à analyser provenant des dernières observations de Kepler. Ces analyses seront suivies des nouvelles observations de son successeur, le télescope spatial TESS, dont les premiers mois d’activité ont déjà révélé un nombre important de nouveaux mondes inconnus.

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