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Une supernova pas comme les autres. Elle dévoile une étoile « dépouillée jusqu’à l’os » et bouleverse nos modèles stellaires.
Des astronomes ont observé pour la toute première fois une étoile massive qui a explosé sans ses couches externes. Cette découverte inédite offre un aperçu sans précédent de la structure interne des étoiles et remet en question nos modèles actuels sur leur mort.
SN2021yfj révèle une étoile sans hydrogène ni hélium, totalement dénudée
Le phénomène, baptisé SN2021yfj, s’est produit à 2,2 milliards d’années-lumière de la Terre. Le Zwicky Transient Facility l’a détecté.
Au départ, il semblait s’agir d’une supernova classique. Cependant, en analysant sa lumière grâce au télescope Keck à Hawaï, les chercheurs ont rapidement compris qu’ils faisaient face à quelque chose de totalement nouveau.
En effet, au lieu de repérer les traditionnels éléments légers comme l’hydrogène et l’hélium, les astronomes ont observé des éléments lourds : silicium, soufre, argon. Ces éléments proviennent des couches profondes d’une étoile. Normalement, les couches externes masquent ces matériaux.
Les scientifiques en ont alors conclu que l’étoile avait perdu ses couches supérieures avant d’exploser. Plusieurs scénarios émergent : une interaction avec une étoile compagne, des vents stellaires extrêmes, ou plus probablement des épisodes d’instabilité de paires, un phénomène explosif interne.
Une confirmation visuelle de la structure en couches des étoiles massives
Pour les chercheurs, SN2021yfj n’est pas seulement une curiosité cosmique. Elle apporte une preuve visuelle directe d’une théorie longtemps débattue : les étoiles massives possèdent une structure en oignon, avec les éléments les plus légers à la surface et les plus lourds au centre. Grâce à cette supernova, les couches profondes ont été mises à nu.
Comme l’explique Steve Schulze, astronome à la Northwestern University : « C’est la première fois que nous voyons une étoile réduite à l’os. Elle montre concrètement à quoi ressemble une étoile de l’intérieur. »
Selon Adam Miller, co-auteur de l’étude, cette observation est si étrange qu’au départ, l’équipe a cru à une erreur : « Cette étoile nous prouve que notre vision de la mort stellaire est trop étroite. Nos manuels ne sont pas faux, mais ils ne disent pas tout. »
Une explosion violente causée par des instabilités internes encore mal comprises
Les chercheurs ont publié leur analyse le 20 août 2025 dans la revue Nature. D’après eux, la cause la plus probable de cette explosion exceptionnelle serait une série d’instabilités de paires. Ces événements déclencheraient une relance brutale de la fusion nucléaire, qui éjecterait les couches externes avant la mort finale de l’étoile.
Les coquilles de matière ainsi expulsées auraient ensuite formé des chocs lumineux visibles depuis la Terre. Cette luminosité extrême aurait permis aux scientifiques de détecter la supernova en 2021.
« Nous pensions avoir complètement perdu toute chance d’obtenir ces observations », a déclaré Miller. « Nous sommes donc allés nous coucher, déçus. Mais le lendemain matin, un collègue de l’université de Berkeley nous a fourni de manière inattendue un spectre. Sans ce spectre, nous n’aurions peut-être jamais réalisé qu’il s’agissait d’une explosion étrange et inhabituelle. »
Pour autant, ce cas reste isolé. Les chercheurs insistent sur la nécessité d’en découvrir d’autres pour mieux comprendre ce type d’explosion. « On a une bonne hypothèse, mais ce n’est qu’un début », conclut Adam Miller. Il faudra donc surveiller le ciel encore longtemps pour détecter d’autres supernovas aussi atypiques.