La supernova 2018zd (le point blanc à droite) et la galaxie hôte NGC 2146 (à gauche) — © NASA / STSCI / J. Depasquale / Las Cumbres Observatory

Une équipe internationale de chercheurs a récemment identifié un type d’explosion stellaire inédit, dont l’existence avait été prédite il y a près de 40 ans. Connue sous le nom de « supernova à capture d’électron », celle-ci permet également de résoudre un mystère médiéval tenace.

Un troisième type d’explosion stellaire

En 1054, de nombreux observateurs à travers le monde avaient signalé l’apparition d’une lumière vive dans le ciel, visible de jour pendant plus de trois semaines et de nuit durant près de deux ans. Dans le cadre de travaux présentés dans la revue Nature Astronomy, une équipe internationale de chercheurs a confirmé que l’évènement, encore visible aujourd’hui sous la forme de la « nébuleuse du Crabe », était une supernova à capture d’électron.

Les astronomes spéculaient depuis plusieurs décennies sur l’existence de ce troisième type d’explosion stellaire, que l’on estimait provenir d’étoiles massives de la branche super-asymptotique des géantes (SAGB). Baptisé SN 2018zd, le premier exemple d’un tel phénomène cosmique a été découvert au sein de la galaxie NGC 2146, à environ 31 millions d’années-lumière de la Terre.

Il existe deux grands types d’explosions stellaires. Appelées supernovas thermonucléaires, les premières impliquent l’explosion d’une naine blanche ayant accumulé de la matière provenant d’une compagne dans un système binaire. Tandis que les secondes se caractérisent par l’effondrement du noyau de fer d’un astre massif s’étant retrouvé à court de combustible, laissant derrière lui un trou noir ou une étoile à neutrons.

La nébuleuse du Crabe observée par le télescope spatial Hubble — © NASA / ESA

S’apparentant à un mélange des deux, le nouveau type de supernova récemment décrit se produit lorsque l’étoile se révèle suffisamment massive pour que son noyau s’effondre, mais trop légère pour que les éléments qu’elle contient puissent fusionner et en forment d’autres plus lourds, venant prolonger sa durée de vie.

Six des caractéristiques clés prévues par la théorie

L’équipe dirigée par Daichi Hiramatsu, de l’université de Californie, a constaté que SN 2018zd présentait six des caractéristiques clés prévues par la théorie, notamment une perte de masse élevée avant l’explosion, une composition chimique stellaire inhabituelle, une faible explosion, une radioactivité réduite ainsi qu’un noyau riche en neutrons.

Des images d’archives du télescope spatial Hubble antérieures à l’explosion ont également montré que l’étoile progénitrice était semblable à une étoile SAGB.

« Nous nous sommes dans un premier temps demandé quel pouvait bien être ce phénomène étrange, puis nous avons examiné tous les aspects de SN 2018zd et réalisé que tous pouvaient être expliqués dans le scénario de capture d’électrons », conclut Hiramatsu.

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