kilonova
— © University of Warwick/Mark Garlick / Wikimedia Commons

Dans le grand théâtre de l’Univers, les étoiles à neutrons jouent l’un des rôles les plus dramatiques. Ces reliques stellaires, laissées derrière après l’explosion d’une étoile en supernova, sont d’une densité inimaginable. Lorsque deux de ces objets célestes titanesques entament une dernière danse mortelle pour finalement fusionner, elles déclenchent un phénomène appelé kilonova – une explosion si violente qu’elle fait pâlir les supernovas en comparaison et qui pourrait même menacer la vie sur des planètes comme la nôtre.

Les kilonovas, une force destructrice aux confins de l’espace

Les scientifiques ont scruté ces événements célestes, rares mais dévastateurs, pour comprendre leurs répercussions potentielles sur notre planète. Une étude récente, menée par Haille Perkins de l’université de l’Illinois à Urbana-Champaign, a évalué les dangers d’une kilonova, si elle survenait à une proximité critique de 36 années-lumière. Les kilonovas pourraient libérer une quantité de radiations capable d’engendrer une extinction de masse sur Terre. 

Les étoiles à neutrons, restes compacts d’étoiles effondrées, possèdent une densité si extrême que la matière d’une cuillère à café prélevée sur une telle étoile pèserait près de 10 millions de tonnes sur notre planète. Les kilonovas ne sont pas uniquement des sources d’énergie phénoménales, elles sont également des forges cosmiques où se créent des éléments plus lourds que le plomb, comme l’or et le platine. 

L’étude a pris appui sur les observations issues de la fusion d’étoiles à neutrons à l’origine du signal d’ondes gravitationnelles GW 170817 et du sursaut gamma GRB 170817A, qui ont été enregistrées par l’Observatoire d’ondes gravitationnelles de l’interféromètre laser (LIGO) en 2017. Cette fusion d’étoiles à neutrons, qui s’est déroulée à quelque 130 millions d’années-lumière, est un candidat de choix pour l’investigation car c’est la seule qui ait été détectée dans les ondes gravitationnelles et le rayonnement électromagnétique à ce jour.

— © European Southern Observatory / Flickr

Les menaces liées à l’événement

La partie la plus dangereuse des fusions d’étoiles à neutrons est probablement les rayons gamma qu’elles émettent. L’ionisation est le processus par lequel les atomes perdent leurs électrons sous l’effet de ce type de rayonnement. La couche d’ozone de la Terre pourrait être facilement détruite par ce rayonnement ionisant, ce qui soumettrait notre planète à des niveaux de rayonnement UV mortels provenant du Soleil.

Les rayons gamma produits par les kilonovas, capables de détruire l’ozone terrestre, pourraient engendrer des dégâts catastrophiques s’ils étaient émis dans la direction de la Terre. Selon les chercheurs, si la Terre était située dans le chemin de ces rayons gamma, même à une distance de 297 années-lumière, les effets seraient dévastateurs. Cependant, la probabilité d’un tel alignement est extrêmement faible.

Les kilonovas émettent aussi des rayons X secondaires et propulsent des rayons cosmiques, des particules chargées hautement énergétiques qui, en cas de collision avec la Terre, causeraient des dommages irréparables à l’ozone, exposant la surface terrestre aux rayons ultraviolets nocifs pour des millénaires. Par rapport aux émissions de rayons gamma, ces émissions de rayons X durent plus longtemps. Pour s’inquiéter de notre avenir, il faudrait que la Terre soit suffisamment proche de cette rémanence – 16,3 années-lumière, pour être exact. 

La réalité des risques

La possibilité d’une kilonova détruisant toute vie sur Terre prête à une réflexion angoissante, mais Mme Perkins rassure : la probabilité qu’une telle catastrophe nous frappe est extrêmement faible. Dans notre galaxie de 100 milliards d’étoiles, un seul système connu, CPD-29 2176, pourrait potentiellement provoquer une kilonova, et il se trouve à environ 11 400 années-lumière de la Terre, bien au-delà de la zone de danger identifiée par les chercheurs.

Les éruptions solaires et les impacts d’astéroïdes sont des phénomènes plus courants qui posent un risque plus immédiat à notre planète. En effet, l’histoire de la Terre témoigne de l’impact mortel d’un astéroïde il y a 66 millions d’années, qui a marqué la fin de l’ère des dinosaures. Ces risques plus tangibles devraient davantage capter notre attention au quotidien.

L’équipe de Mme Perkins insiste sur la nécessité d’observer plus de fusions d’étoiles à neutrons pour affiner notre compréhension de ces événements cataclysmiques. Les découvertes actuelles sur les kilonovas sont également cruciales pour la recherche de vie extraterrestre. Bien que le danger immédiat soit minime, la recherche contribue à la préparation face aux événements cosmiques extrêmes. Ces travaux de recherche sont librement accessibles sur la plateforme arXiv. Pour aller plus loin, découvrez la différence entre nova, supernova, hypernova et kilonova.

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