Des astronomes ont repéré la supernova la plus brillante et la plus énergique jamais enregistrée. Connu sous le nom de SN2016aps, cet évènement cosmique pourrait être le résultat de la fusion de deux étoiles puis de leur explosion, avant que l’enveloppe de gaz et de poussière générée ne se soit complètement dissipée.

La plus grande quantité de lumière émise par une supernova jamais observée

Les supernovas font partie des évènements les plus énergétiques du cosmos, se produisant lorsque les étoiles d’une certaine masse épuisent leur carburant. À ce moment-là, elles se débarrassent de leurs couches extérieures au cours d’un spectacle lumineux pour le moins spectaculaire, tandis que leur noyau s’effondre pour former un objet incroyablement dense comme une naine blanche, une étoile à neutrons ou un trou noir.

Les supernovas elles-mêmes sont un spectacle très commun pour les astronomes, mais SN2016aps a définitivement quelque chose de spécial. Cette dernière s’est en effet révélée être au moins deux fois plus brillante et énergétique que toutes les autres supernovas observées jusqu’à présent, et semblait impliquer une masse bien plus importante que d’habitude.

« Nous pouvons mesurer les supernovas en utilisant deux échelles – l’énergie totale de l’explosion, et la quantité de cette énergie qui est émise sous forme de lumière observable, ou rayonnement », explique Matt Nicholl, chercheur à l’université de Birmingham et auteur principal de l’étude décrivant l’évènement, récemment parue dans la revue Nature Astronomy.

« Pour une supernova typique, le rayonnement représente moins d’un pour cent de l’énergie totale. Mais avec SN2016aps, nous avons découvert que celui-ci était cinq fois plus important que l’énergie d’explosion d’une supernova de taille normale. Il s’agit de la plus grande quantité de lumière émise par une supernova jamais observée », poursuit le chercheur.

— Martin Capek / Shutterstock.com

Entre 50 à 100 masses solaires

SN2016aps a été repérée pour la première fois en 2016 par le télescope Pan-STARRS, installé à Hawaï, et a pu être observée pendant deux ans avant qu’elle ne s’estompe finalement pour atteindre environ 1 % de sa luminosité maximale. Les données recueillies pendant cette période ont permis aux chercheurs de commencer à reconstituer le déroulement des évènements.

L’équipe a calculé que la masse de SN2016aps était 50 à 100 fois supérieure à celle du Soleil, quand une supernova « standard » dispose habituellement d’une masse comprise entre 8 et 15 masses solaires. Par ailleurs, l’analyse du spectre lumineux semblait suggérer que la luminosité supplémentaire provenait de la collision de la supernova avec une autre enveloppe de gaz.

Ces deux facteurs pourraient s’expliquer par une « instabilité de paires », théorisée depuis des décennies mais jamais observée. Pour faire simple, celle-ci implique que deux étoiles soient entrées en collision dans le passé, créant ainsi une nouvelle étoile instable jetant les bases nécessaires à la survenue d’une supernova aussi puissante.

« Les étoiles de masse extrêmement importante subissent de violentes pulsations avant de mourir, et éjectent une gigantesque enveloppe de gaz », explique Nicholl. « Cela peut être alimenté par un processus connu sous le nom d’instabilité de paires, qui a été un sujet de spéculation pour les physiciens au cours des 50 dernières années. »

« Si la supernova survient au bon moment, elle peut en quelque sorte rattraper cette enveloppe, et une énorme quantité d’énergie est libérée lors de la collision. À ce jour, il s’agit de l’explication la plus convaincante pour cet évènement massif », conclut le chercheur.

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