La lumière de l’explosion d’une supernova a atteint la Terre il y a 1700 ans –

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  • Les astronomes remontent l’horloge sur les restes en expansion d’une étoile explosée à proximité. En utilisant le télescope spatial Hubble de la NASA, ils ont retracé le rapide shrapnel de l’explosion pour calculer une estimation plus précise de l’emplacement et de l’heure de la détonation stellaire.

    La victime est une étoile qui a explosé il y a longtemps dans le Petit Nuage de Magellan, une galaxie satellite de notre Voie Lactée. L’étoile condamnée a laissé un cadavre gazeux en expansion, un reste de supernova nommé 1E 0102.2-7219, que l’observatoire Einstein de la NASA a découvert pour la première fois aux rayons X. Comme des détectives, les chercheurs ont passé au crible les images d’archives prises par Hubble, analysant les observations de lumière visible effectuées à 10 ans d’intervalle.

    L’équipe de recherche, dirigée par John Banovetz et Danny Milisavljevic de l’Université Purdue à West Lafayette, Indiana, a mesuré les vitesses de 45 amas d’éjectas en forme de têtard riches en oxygène projetés par l’explosion de supernova. L’oxygène ionisé est un excellent traceur car il brille le plus à la lumière visible.

    Pour calculer un âge d’explosion précis, les astronomes ont choisi les 22 amas d’éjectas les plus rapides, ou nœuds. Les chercheurs ont déterminé que ces cibles étaient les moins susceptibles d’avoir été ralenties par le passage à travers un matériau interstellaire. Ils ont ensuite retracé le mouvement des nœuds vers l’arrière jusqu’à ce que les éjectas se fusionnent en un point, identifiant le site de l’explosion. Une fois que cela était connu, ils pouvaient calculer combien de temps il fallait aux nœuds rapides pour se rendre du centre de l’explosion à leur emplacement actuel.

    Selon leur estimation, la lumière de l’explosion est arrivée sur Terre il y a 1700 ans, lors du déclin de l’Empire romain. Cependant, la supernova n’aurait été visible que par les habitants de l’hémisphère sud de la Terre. Malheureusement, il n’y a aucun enregistrement connu de cet événement titanesque.

    Les résultats des chercheurs diffèrent des observations précédentes sur le site et l’âge de l’explosion de la supernova. Des études antérieures, par exemple, sont arrivées à des âges d’explosion de 2000 à 1000 ans. Cependant, Banovetz et Milisavljevic disent que leur analyse est plus robuste.

    «Une étude antérieure comparait des images prises à des années d’intervalle avec deux caméras différentes sur Hubble, la caméra planétaire à grand champ 2 et la caméra avancée pour les levés (ACS)», a déclaré Milisavljevic. «Mais notre étude compare les données prises avec le même appareil photo, l’ACS, ce qui rend la comparaison beaucoup plus robuste; les nœuds étaient beaucoup plus faciles à suivre avec le même instrument. C’est un témoignage de la longévité de Hubble que nous avons pu faire une comparaison aussi nette d’images prises à 10 ans d’intervalle. “

    Les astronomes ont également profité des images ACS nettes pour sélectionner les amas d’éjectas à analyser. Dans des études antérieures, les chercheurs ont fait la moyenne de la vitesse de tous les débris gazeux pour calculer un âge d’explosion. Cependant, les données ACS ont révélé des régions où les éjectas ont ralenti parce qu’ils claquaient dans un matériau plus dense rejeté par l’étoile avant d’exploser en supernova. Les chercheurs n’ont pas inclus ces nœuds dans l’échantillon. Ils avaient besoin des éjectas qui reflétaient le mieux leurs vitesses d’origine de l’explosion, en les utilisant pour déterminer une estimation précise de l’âge de l’explosion de supernova.

    Hubble a également enregistré la vitesse d’une étoile à neutrons présumée – le noyau écrasé de l’étoile condamnée – qui a été éjectée de l’explosion. Sur la base de leurs estimations, l’étoile à neutrons doit se déplacer à plus de 2 millions de miles par heure du centre de l’explosion pour être arrivée à sa position actuelle. L’étoile à neutrons suspectée a été identifiée dans des observations avec le Very Large Telescope de l’Observatoire européen austral au Chili, en combinaison avec les données de l’Observatoire de rayons X Chandra de la NASA.

    “C’est assez rapide et à l’extrême de la vitesse à laquelle nous pensons qu’une étoile à neutrons peut se déplacer, même si elle a reçu un coup de pied de l’explosion de supernova”, a déclaré Banovetz. “Des enquêtes plus récentes remettent en question si l’objet est réellement l’étoile à neutrons survivante de l’explosion de supernova. C’est potentiellement juste un amas compact d’éjectas de supernova qui a été allumé, et nos résultats soutiennent généralement cette conclusion.”

    La chasse à l’étoile à neutrons est peut-être toujours en cours. “Notre étude ne résout pas le mystère, mais elle donne une estimation de la vitesse de l’étoile à neutrons candidate”, a déclaré Banovetz.

    Banovetz présentera les conclusions de l’équipe le 14 janvier lors de la réunion d’hiver de l’American Astronomical Society.

    Le télescope spatial Hubble est un projet de coopération internationale entre la NASA et l’ESA (Agence spatiale européenne). Le Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland, gère le télescope. Le Space Telescope Science Institute (STScI) de Baltimore, Maryland, conduit les opérations scientifiques de Hubble. STScI est exploité pour la NASA par l’Association des universités pour la recherche en astronomie à Washington, DC

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