Mort stellaire : l’observation sans précédent d’une supernova révèle plusieurs surprises

Des astronomes ont obtenu un aperçu unique des tout premiers stades de la mort d’une étoile massive. Caractérisés par une faible salve de rayons X, ils pourraient faire le lien entre les supernovas ordinaires et les explosions stellaires plus extrêmes.

La supernova 2026gzf

En mars dernier, la sonde chinoise Einstein avait détecté un bref flash de rayons X provenant d’une galaxie située à environ 500 millions d’années-lumière. Des observations de suivi ont par la suite permis de caractériser cet événement, initialement nommé EP260321a, comme une supernova de type Ic à raies larges, rebaptisée SN 2026gzf.

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De telles explosions interviennent lorsque des astres massifs, s’étant délestés de leurs couches externes d’hydrogène et d’hélium, s’effondrent. Si celles-ci sont généralement associées à des jets puissants et étroits de matière se déplaçant à une vitesse proche de celle de la lumière, voire dans certains cas à de brillants sursauts gamma, SN 2026gzf n’a produit ni l’un ni l’autre.

L’examen de ses émissions dans le domaine des rayons X a révélé une probable « percée de choc », lorsque l’onde de choc générée par une étoile s’effondrant sous l’effet de sa propre gravité atteint sa surface et libère une première salve de rayonnement. Dans ce cas précis, il s’agissait de la plus faible jamais associée à une supernova de type Ic à raies larges.

Comme l’expliquent les auteurs d’une nouvelle étude, pré-publiée sur le serveur arXiv, la combinaison des observations réalisées avec plusieurs télescopes spatiaux et observatoires terrestres a permis d’étudier avec une précision sans précédent trois composantes de l’explosion : la propagation de l’onde de choc, la supernova elle-même et l’interaction de cette dernière avec la matière précédemment éjectée par l’étoile mourante.

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Un profil atypique

L’astre progéniteur a été identifié comme une étoile de type Wolf-Rayet, possédant initialement une masse environ 20 fois supérieure à celle du Soleil. S’étant débarrassée de son hydrogène et de son hélium avant d’exploser, elle a laissé derrière elle un noyau essentiellement composé de carbone et d’oxygène.

L’identification de plusieurs « coquilles » de matière autour de l’étoile indique également des épisodes violents de perte de masse très peu avant son effondrement. Ces observations illustrent la diversité des mécanismes pouvant conduire à des supernovas de type Ic énergétiques et à larges raies.

Pour Jillian Rastinejad, la prochaine étape consistera à observer d’autres événements similaires avec le même niveau de détail, afin de mieux comprendre les ultimes étapes de la vie de ces étoiles.

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En début d’année, des astronomes avaient obtenu une preuve unique d’une double détonation stellaire.