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Le télescope James-Webb détecte l’une des supernovas les plus violentes jamais observées

Cette explosion pourrait indiquer que les supernovas de l'Univers primitif étaient très différentes de celles observées aujourd'hui

Supernova
Image d’illustration — ManowKem / Shutterstock.com

Le télescope spatial James-Webb (JWST) a permis aux astronomes de détecter une supernova exceptionnelle, l’une des plus éloignées et anciennes jamais observées. Cette étoile massive, vingt fois plus imposante que notre Soleil, a explosé il y a environ 11,4 milliards d’années, à une époque où l’Univers n’avait que deux milliards d’années. Baptisée AT 2023adsv, cette explosion cosmique a été identifiée dans le cadre du programme JADES (“Advanced Deep Extragalactic Survey”), un projet qui vise à étudier les premières galaxies et leur évolution.

Un Univers primitif différent

Selon les chercheurs, cette supernova pourrait éclairer les différences fondamentales entre les étoiles de l’Univers primitif et celles de l’époque moderne. David Coulter, membre de l’équipe JADES, a déclaré lors de la 245e réunion de l’American Astronomical Society (AAS) que les premières étoiles étaient particulièrement massives et sujettes à des explosions d’une intensité inédite.

L’Univers primitif, composé principalement d’hydrogène et d’hélium, présentait une chimie bien plus simple que celle que nous connaissons aujourd’hui. Les premières étoiles, appelées étoiles de population III, se sont formées à partir de cette soupe cosmique primitive. Ces étoiles massives ont fusionné des éléments légers pour créer des éléments plus lourds. Lorsque ces étoiles colossales (plus de huit fois la masse du Soleil) atteignent la fin de leur cycle de vie, elles meurent dans des explosions de supernova qui dispersent ces éléments lourds dans l’Univers environnant, tandis que leur cœur s’effondre pour former des trous noirs ou des étoiles à neutrons. 

Ces matières enrichies ont ensuite alimenté la formation de nouvelles étoiles, créant une dynamique de mort et de renaissance stellaire. Les nuages d’hydrogène et d’hélium des premières galaxies contenant des éléments lourds ont été ensemencés par ce mécanisme. Par conséquent, la deuxième génération d’étoiles (population II) avait une teneur en métaux plus élevée que la première. Il en est résulté une troisième génération d’étoiles encore plus riches en métaux, appelée population I. Notre étoile appartient à cette troisième génération d’entités stellaires.

Une supernova unique en son genre

Cependant, la série initiale de supernovas était unique, même si l’on pourrait croire que l’histoire cosmique se répète. AT 2023adsv représente une opportunité rare pour étudier les caractéristiques des supernovas dans l’Univers primitif. Contrairement aux étoiles modernes, ces objets étaient pauvres en métaux, ce qui influençait leur durée de vie et la violence de leurs explosions, selon les scientifiques. 

Selon les chercheurs, l’Univers avait moins de 2 milliards d’années lorsque la lumière de cette supernova nous est parvenue pour la première fois. Cela signifie que la lumière a voyagé 6 milliards d’années avant la formation du Soleil. 

Selon M. Coulter, elle semble être une cousine proche des supernovas locales observées dans des environnements aussi vierges. Mais les similitudes s’arrêtent là : AT 2023adsv semble avoir été une étoile exceptionnellement grosse, peut-être jusqu’à 20 fois plus massive que notre Soleil. L’énergie dégagée par AT 2023adsv était étonnamment élevée, environ deux fois supérieure à celle d’une supernova moyenne dans l’Univers moderne.

Une nouvelle perspective sur le passé cosmique

Les chercheurs pensent que cette explosion pourrait refléter des différences fondamentales dans les processus stellaires de l’époque. « L’énergie élevée de cette supernova pourrait indiquer que les explosions étaient plus violentes dans l’Univers primitif, » explique Takashi Moriya, un théoricien de l’Observatoire astronomique national du Japon. Toutefois, davantage d’observations seront nécessaires pour confirmer cette hypothèse.

La découverte d’AT 2023adsv marque une étape majeure dans l’exploration de l’Univers primitif. Avec l’aide du télescope James-Webb et du futur télescope spatial Nancy-Grace-Roman, prévu pour 2026, les scientifiques espèrent découvrir des milliers d’autres supernovas anciennes. Ces instruments permettront de sonder plus en profondeur les mystères des premières étoiles et des galaxies primitives.

Christa DeCoursey, membre de l’équipe JADES, souligne l’importance de ces études : « L’exploration des supernovas lointaines est essentielle pour comprendre les étoiles individuelles au sein des premières galaxies. » La lumière d’AT 2023adsv, ayant voyagé pendant des milliards d’années avant d’atteindre nos instruments, constitue une véritable machine à remonter le temps. Par ailleurs, James-Webb observe de mystérieuses structures au-dessus de la Grande Tache rouge de Jupiter.

Par Eric Rafidiarimanana, le

Source: Space

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