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Le dernier soupir d’une étoile : Des astronomes capturent la naissance d’une supernova en détail

 Auteur: Mathieu Gagnon
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Le dernier soupir d’une étoile : Des astronomes capturent la naissance d’une supernova en détail
Crédit: lanature.ca (image IA)
Avouons-le, nous aimons tous les premières fois, surtout lorsque cela touche à l’immensité de l’Univers. Des astronomes viennent de réaliser une prouesse absolument inédite. Grâce à l’Observatoire Européen Austral (ESO) et son Très Grand Télescope (VLT) au Chili, ils ont réussi à capturer l’explosion finale d’une étoile massive, juste au moment précis où le souffle de la déflagration perçait sa surface. C’est la première fois de toute l’histoire de l’astronomie que l’on observe un tel phénomène avec une précision géométrique.Cette observation, effectuée dans un temps record, a non seulement révélé la forme curieuse de l’explosion — une sorte d’olive cosmique — mais elle est en train de bousculer ce que nous pensions savoir sur la fin de vie des étoiles géantes. C’est une véritable fenêtre ouverte sur la physique des supernovae, ces feux d’artifice cosmiques, et c’est passionnant !

  Course contre la montre pour un cliché cosmique

Course contre la montre pour un cliché cosmique
Crédit: lanature.ca (image IA)
Il faut s’imaginer l’urgence de la situation. Lorsque la supernova, nommée SN 2024ggi, a été détectée la nuit du 10 avril 2024, le chercheur principal, Yi Yang, professeur à l’Université Tsinghua en Chine, venait d’atterrir à San Francisco après un long vol international. Fatigué, certes, mais pas au point de manquer un tel événement !C’est une chose rare, n’est-ce pas ? Malgré le décalage horaire et le voyage, il a agi avec une célérité incroyable. En moins de douze heures, il soumettait une proposition d’observation urgente à l’ESO. L’approbation fut tout aussi rapide. Seulement 26 heures après la détection initiale, le puissant VLT braquait ses instruments vers cette lumière nouvelle. Franchement, c’est ce qu’on appelle de la réactivité ! Sans cette action éclair, ce moment fugace aurait disparu en une journée, emportant avec lui toutes les données cruciales.

  Un événement de proximité dans la constellation de l'Hydre

Un événement de proximité dans la constellation de l'Hydre
Crédit: lanature.ca (image IA)
La supernova SN 2024ggi se situe dans une galaxie nommée NGC 3621, nichée dans la constellation de l’Hydre. 22 millions d’années-lumière, ça paraît énorme, je vous l’accorde, mais à l’échelle cosmique, c’est considéré comme un « voisin ». Cette relative proximité était une chance en or pour l’équipe internationale.Dietrich Baade, un astronome de l’ESO qui a participé à l’étude, explique que les premières observations du VLT ont saisi la phase où la matière accélérée par l’explosion centrale traversait enfin la surface de l’étoile. Pendant quelques heures, on a pu voir la géométrie de l’étoile et celle de son explosion en même temps. C’est ça qui est vraiment exceptionnel !

  La géométrie, clé de l'énigme stellaire

La géométrie, clé de l'énigme stellaire
Crédit: lanature.ca (image IA)
Pourquoi s’intéresser tant à la forme de l’explosion ? Comme l’explique Yi Yang, « La géométrie d’une explosion de supernova fournit des informations fondamentales sur l’évolution stellaire et les processus physiques qui mènent à ces feux d’artifice cosmiques. » Nous ne comprenons pas encore parfaitement comment ces étoiles, qui font plus de huit fois la masse de notre Soleil, explosent exactement.L’étoile mère de SN 2024ggi était une supergéante rouge classique, environ 12 à 15 fois la masse de notre Soleil, et 500 fois son rayon. C’était un monstre sur le point de s’effondrer. Comprendre comment elle se déchire nous aide à percer le secret de la mort des géants de l’Univers.

  Comment les étoiles massives tirent leur révérence

Comment les étoiles massives tirent leur révérence
Crédit: lanature.ca (image IA)
La vie d’une étoile est une lutte constante. Elle est en équilibre parfait : la gravité essaie de la comprimer, tandis que la pression générée par la fusion nucléaire à son cœur la pousse vers l’extérieur. Un jour, le carburant s’épuise. Et là, catastrophe ! Cet équilibre s’écroule. Le centre de l’étoile cède sous son propre poids. Imaginez des couches entières de matière s’effondrant, rebondissant violemment sur le noyau, et créant une onde de choc monstrueuse qui fonce vers l’extérieur.C’est lorsque cette onde de choc atteint la surface que l’étoile s’illumine de manière spectaculaire, devenant visible comme une supernova. Ce bref instant, avant que les débris ne rencontrent le matériel ambiant, c’est le moment que les astronomes voulaient capturer. Et ils ont réussi, grâce à une technique plutôt astucieuse.

  Le secret déchiffré par la spectropolarimétrie

Le secret déchiffré par la spectropolarimétrie
Crédit: lanature.ca (image IA)
C’est un mot compliqué, n’est-ce pas ? La ‘spectropolarimétrie’. En gros, c’est l’outil qui a permis de faire cette grande découverte. Elle permet de savoir de quelle forme est un objet, même s’il n’est qu’un minuscule point de lumière vu de la Terre. C’est incroyable !Pour simplifier, la lumière (les photons) possède une propriété appelée polarisation. Dans une étoile sphérique parfaite, la polarisation de toutes les particules s’annule mutuellement. Mais si les astronomes mesurent une polarisation nette non nulle, c’est un indice fort. Cela signifie que l’objet n’est pas rond, il a une forme asymétrique. C’est un peu comme lire des indices cachés dans la lumière. Lifan Wang, co-auteur de l’étude, insiste : cette technique est cruciale car les autres méthodes ne peuvent pas fournir ces détails géométriques à cause des échelles angulaires trop petites.

  La révélation : L'explosion était en forme d'olive

La révélation : L'explosion était en forme d'olive
Crédit: lanature.ca (image IA)
Et donc, qu’ont-ils découvert grâce à l’instrument FORS2 du VLT — le seul capable de telles mesures dans l’hémisphère sud ? Que la poussée initiale de la matière a formé quelque chose qui ressemblait à une… olive. Oui, une forme allongée et légèrement écrasée, pas une sphère parfaite.Au fur et à mesure que l’explosion s’est étendue, cette forme s’est aplatie, mais l’axe de symétrie central, lui, est resté intact. Cela suggère, selon Yi Yang, qu’il existe un mécanisme physique commun et bien défini qui conduit à l’explosion de nombreuses étoiles massives, un mécanisme qui impose une symétrie axiale dès le départ. C’est une piste très importante pour les physiciens !

  Vers une nouvelle physique stellaire

Vers une nouvelle physique stellaire
Crédit: lanature.ca (image IA)
Cette découverte, publiée dans Science Advances, est un pas de géant. Elle permet déjà aux astronomes de commencer à éliminer certains modèles théoriques de supernovae, et d’en affiner d’autres. C’est le genre d’observation qui non seulement redéfinit notre compréhension de ces explosions cataclysmiques, mais qui prouve aussi la valeur d’une collaboration scientifique internationale.Comme l’a si bien dit Ferdinando Patat, un autre astronome de l’ESO, cette réussite est un rappel puissant que la curiosité, l’action rapide, et le travail d’équipe peuvent révéler des secrets profonds sur la physique qui façonne notre Univers. Nous avons la chance de vivre à une époque où nous pouvons assister, même à 22 millions d’années-lumière de distance, à la fin spectaculaire de la vie d’une étoile.

Selon la source : scitechdaily.com

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