Le ruban de SN1006

Non, ce ruban de gaz évoluant dans la Voie Lactée n’est pas la trace laissée par un vaisseau spatial extraterrestre, ni un jet de matière éjecté par un trou noir. Ce cliché de Hubble est en fait une faible partie des vestiges d’une supernova : SN1006.

Nous sommes aux environs du 1er mai 1006, les observateurs d’Afrique d’Europe et du Moyen Orient remarquent l’apparition d’un nouvel astre dans le ciel, tellement brillant qu’il est visible même en plein jour. Une étoile massive venait d’exploser à 7.000 années lumière de la Terre dans la constellation du Loup.

SN1006 fut la plus brillante supernova jamais observée dans les temps historiques, son éclat étant potentiellement 60 fois plus fort que celui de Vénus pendant deux semaines! C'est donc aussi la plus connue, elle est mentionnée dans des textes européens, japonais, chinois, égyptiens et irakiens.

Nous observons aujourd’hui les restes de cette explosion, ou rémanent de supernova, dont le diamètre atteint actuellement 60 années lumière, et qui continu à d’étendre dans l’espace à la vitesse de 9.6 millions de km/h !

Ce cliché est une composition d’images prises en février 2006 et avril 2008 dans le visible et le proche infra rouge.

Source Hubble

Une étoile explose en direct !

Les étoiles massives meurent en supernovae, ces explosions cataclysmiques parfois plus brillante qu’une galaxie toute entière. Habituellement, les astronomes observent ce que l’on dénomme le rémanent de la supernova : la bulle de matière éjectée dans l’espace par l’explosion.

La nébuleuse du Crabe, rémanent de la supernova de 1054

Le 9 janvier dernier, des chercheurs de l’université de Princeton étaient en train d’observer la galaxie NGC2770 en utilisant le télescope spatiale Swift lorsqu’ils détectèrent un sursaut de rayon X qui ne dura pas plus de 5 minutes : une étoile massive venait d’exploser « sous leurs yeux » !

L’image ci-dessus nous montre la supernova SN2007uy dans NGC2770 au moment de l’explosion de SN2008D. On voit nettement l’émission en rayon X dans le cliché de gauche, mais rien dans le cliché de droite en visible.

Quelques jours plus tard, SN2008D apparaît dans le visible :

A bon endroit au bon moment

La bouffée de rayon X provient de l’onde de choc déclenché par l’effondrement du cœur de l’étoile sur lui-même. Pendant des décennies, les astronomes ont rêvé de voir ce phénomène en direct, c’est aujourd’hui chose faite ! C’est une véritable aubaine pour les astronomes et astrophysiciens qui vont pouvoir observer en permanence l’évolution de cette explosion stellaire.

Il y a fort à parier que nos connaissances sur l’explosion des étoiles massives feront d’énormes progrès dans un futur proche !

Source NASA/Swift

NGC2770 : 3 supernovae dans la même galaxie ! Source

Surprise dans NGC 2397

NGC 2397 est une galaxie spirale située à 60 millions d’années lumière de la Terre. Comme dans la plupart des galaxies de ce type, on distingue facilement le jaune et le rouge des étoiles âgées de la partie centrale et les jeunes étoiles bleues de la périphérie qui émettent un intense rayonnement.

NGC 2397 abrite la supernova SN2006bc, et son étude par les astronomes de la Queen ’s University de Belfast vient semer le trouble dans les théories sur l’explosion des étoiles en supernovae. Jusqu’ici, il était considéré que seules les étoiles de 8 masses solaire et plus pouvaient exploser en supernovae, et que la majorité d’entre elles étaient des étoiles massives.

La quantité de clichés et de données acquises sur les proches galaxies permet d’observer l’étoile avant et après son explosion. Quant une supernova est détectée, les chercheurs fouillent dans les archives d’Hubble pour trouver l’étoile responsable de cette colossale explosion. C’est un peu comme chercher une aiguille dans une bote de foin ! Une fois repérée, ils peuvent comparer la masse initiale de l’étoile et le type d’explosion qui s’en suit. Les chercheurs irlandais viennent de montrer que l’étoile initiale de SN2000bc avait une masse de … 7 masses solaire ! 6 autres étoiles du même type ont été identifiées comme responsables de supernovæ et les chercheurs ont pu découvrir la nature de 5 d’entre elles.

Autre surprise, aucune étoile massive ne se cache dans ces 5 dernières, ce qui pourrait laisser penser que les monstres stellaires peuvent s’effondrer directement en trou noir, sans passer par le stade violent de supernova ; ou alors tellement discrètement qu’indétectable depuis la Terre.

Cliché pris le 14 octobre 2006 par Hubble à travers des filtres bleu, vert et proche infrarouge.

Source ESA / Hubble

Un sursaut gamma visible à l’œil nu !

C’est tout simplement l’objet le plus lointain que les yeux humains ont pu observer sans instrument. Le sursaut gamma (intense rayonnement gamma ultra court émis lors d’explosion de supernovæ ou issue d’une collision d’étoiles à neutrons voir de trous noir) GRB080319B a été émis il y a 7.5 milliards d’années, à une époque où l’Univers n’avait que la moitié de son âge actuel et où le système solaire n’existait pas !

En rayon X | Visible + UV

C’est le satellite Swift, spécialisé dans l’observation des sursauts gamma, qui a donné l’alerte le 19 mars à 6H12 TU. Les télescopes de la planète ont alors été braqués vers l’origine du sursaut, qui fut visible pendant 24H comme une étoile de magnitude 5 à 6, c'est-à-dire visible (dans de bonnes conditions) à l’œil nu !

Les scientifiques ne connaissent pas l’origine de la puissance de ce sursaut. A titre de comparaison, le rémanent de supernova le plus brillant connu jusqu’alors est 2.5 millions de fois moins lumineux que GRB080319B. Dernière comparaison, l’objet du ciel le plus lointain visible à l’œil nu est la galaxie du Triangle, M33, qui se situe à 2.9 millions d’années lumières.

Normalement, Swift détecte en moyenne 2 sursauts gamma par semaine. Le 19 mars, il en a détecté 4, dont celui-ci. « Par coïncidence, le décès d’Arthur C.Clarke (cf ici) la veille à mis l’Univers en feu avec ces explosions gamma ! » déclare Judith Racusin, membre de l’équipe Swift.

Source NASA/Swift

Une bulle d’oxygène dans le Grand Nuages de Magellan

Voici N132D, les vestiges (ou rémanents) d’une supernova évoluant dans le Grand Nuage de Magellan, situé à environs 160.000 années lumière de la Terre. Les vestiges de supernovæ sont fréquents dans notre environnement proche, mais N132D est le plus brillant de tous et, fait rarissime, il contient une grande quantité d’oxygène.

Les différences de couleurs correspondent aux différents niveaux de rayonnement des rayons X détectés par Chandra : en rouge ceux de faibles énergies, en vert de moyenne énergie et en bleu de fort rayonnement. L’origine de la grande quantité d’oxygène présente dans N132D est inconnue. Cependant, les études théoriques estiment qu’elle pourrait être issue de l’énergie radioactive du nickel émise lors de l’explosion. (Ndr, il règne au cœur des étoiles des niveaux de températures et de pressions qui permettent la création d'éléments lourds)

Ces observations fournissent aux chercheurs des indications sur les caractéristiques de l’étoile initiale et permettent d’analyser l’évolution de la matière éjectée dans l’espace.

Source NASA/Chandra

Débris stellaires dans le Grand Nuage de Magellan

Voici LHA120N49, le rémanent de supernova (reste de matière éjectée lors de l’explosion d’une étoile massive) le plus brillant en visible du Grand Nuage de Magellan, qui a en plus la particularité d’être asymétrique. Il est large d’environs 19.5 années lumière.

Ce cliché est une composition de Chandra en rayon X (les zones bleues sont des nuages de gaz chauffés à plusieurs millions de °C), Spitzer en infra rouge (rouge), et Hubble en visible (blanc et jaune).

Source NASA /Spitzer / Chandra / Hubble

Vestige de la mort d’une étoile

La mort d’une étoile massive est un évènement cataclysmique qui engendre la libération d’énergie colossale : une supernova. Les vestiges de cette explosion fournissent un spectacle éblouissant des matières éjectées dans l’espace.

Ici G292.0-1.8, située à 20.000 années lumière, vue par l’observatoire spatial en rayon X Chandra.

Un pulsar vient d’être repéré au centre de cette nébuleuse. Un pulsar est une étoile à neutron extrêmement dense (une fois et demi la masse du Soleil dans une sphère de 20km de diamètre !!) qui tourne sur elle-même à une vitesse vertigineuse, pouvant atteindre près de 1.000 rotations par seconde !

Ces astres émettent d’énormes flux d’énergie périodiques à leurs rotations (à l’image du faisceau lumineux d’un phare), que l’on capte quand la Terre passe dedans.

Source NASA / Chandra

Les vestiges de la mort d’une étoile peuvent prendre plusieurs formes suivant la masse de celle-ci, généralement : d’une naine blanche pour les étoiles « standard », le Soleil par exemple, à l' étoile à neutron pour les étoiles de masses supérieures, jusqu’au trou noir pour certains monstres.

Certains stades de ces évolutions sont aujourd’hui mal compris, on observe ainsi des pulsars dont la masse initiale de l’étoile n’excédait pas celle du Soleil.

La plus brillante supernovae jamais observée !

5 fois plus brillante que toutes les supernovae jamais observées, SN 2006gy se situe dans la galaxie NGC1260 situé à 240 millions d’années-lumière de La Terre. Les études des astronomes américains qui l’ont découverte supposent qu’au moment de l’explosion, l’étoile était 50 milliards de fois plus lumineuse que Le Soleil, pour une masse initiale d’environs 150 fois la masse de notre étoile.

La mort d’une étoile de ce type en supernovae se déroule en plusieurs étapes : l’étoile évacue ses couches externes par vague successives avant que son noyau ne s’effondre sur lui-même engendrant une onde de choc qui créée l’explosion cataclysmique qu’on observe.

Voici une simulation de ce qu’il se passe, très accélérée bien évidement :

Plusieurs télescopes ont étés braqués vers cet évènement : Les Keck à Hawaii, Lick en Californie en Infrarouge et le télescope spatial Chandra travaillant en rayon X.

Les clichés ci-dessous montrent qu’au moment de l’explosion, l’étoile (à droite) est aussi, voir plus, lumineuse que la galaxie qui l’héberge !

Sources : Français / Anglais

Crédits : NASA / Chandra