Le télescope Hubble révèle l’explosion d’une énorme étoile au coup par coup

De Will Dunham

WASHINGTON (Reuters) – Il y a environ 11,5 milliards d’années, une étoile lointaine environ 530 fois plus grande que notre soleil est morte dans une explosion cataclysmique qui a soufflé ses couches externes de gaz dans le cosmos environnant, une supernova documentée par les astronomes en détail coup par coup. .

Des chercheurs ont déclaré mercredi que le télescope spatial Hubble de la NASA avait réussi à capturer trois images distinctes couvrant une période de huit jours commençant quelques heures seulement après la détonation – une réalisation d’autant plus remarquable compte tenu de la durée et de la distance à laquelle elle s’est produite.

Les images ont été découvertes lors d’un examen des données d’archives d’observation de Hubble de 2010, selon l’astronome Wenlei Chen, chercheur postdoctoral à l’Université du Minnesota et auteur principal de l’étude publiée dans la revue Nature.

Ils ont offert le premier aperçu d’une supernova se refroidissant rapidement après l’explosion initiale dans un seul ensemble d’images et le premier regard en profondeur sur une supernova si tôt dans l’histoire de l’univers, alors qu’elle avait moins d’un cinquième de son âge actuel.

“La supernova se dilate et se refroidit, de sorte que sa couleur évolue d’un bleu chaud à un rouge froid”, a déclaré Patrick Kelly, professeur d’astronomie à l’Université du Minnesota et co-auteur de l’étude.

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L’étoile condamnée, un type appelé supergéante rouge, résidait dans une galaxie naine et a explosé à la fin de sa durée de vie relativement brève.

“Les supergéantes rouges sont des étoiles lumineuses, massives et grandes, mais elles sont beaucoup plus froides que la plupart des autres étoiles massives – c’est pourquoi elles sont rouges”, a déclaré Chen. “Après qu’une supergéante rouge ait épuisé l’énergie de fusion dans son noyau, un effondrement du noyau se produira et l’explosion de la supernova fera ensuite exploser les couches externes de l’étoile – son enveloppe d’hydrogène.”

La première image, d’environ six heures après l’explosion initiale, montre l’explosion comme commençant relativement petite et extrêmement chaude – environ 180 000 degrés Fahrenheit (100 000 degrés Kelvin/99 725 degrés Celsius).

La deuxième image date d’environ deux jours plus tard et la troisième d’environ six jours plus tard. Sur ces deux images, la matière gazeuse éjectée de l’étoile se dilate vers l’extérieur. Dans la deuxième image, l’explosion n’est qu’un cinquième plus chaude que dans la première. Dans la troisième image, il ne fait qu’un dixième de la chaleur de la première.

Le reste de l’étoile explosée est très probablement devenu un objet incroyablement dense appelé étoile à neutrons, a déclaré Chen.

Un phénomène appelé lentille gravitationnelle forte explique comment Hubble a pu obtenir trois images à différents moments après l’explosion. L’énorme puissance gravitationnelle exercée par un amas de galaxies situé devant l’étoile qui explose du point de vue de la Terre a servi de lentille – courbant et grossissant la lumière émanant de la supernova.

“La gravité dans l’amas de galaxies non seulement dévie la lumière de derrière, mais retarde également le temps de trajet de la lumière car plus la gravité est forte, plus l’horloge se déplace lentement”, a déclaré Chen. “En d’autres termes, l’émission de lumière d’une seule source derrière l’objectif peut emprunter plusieurs chemins vers nous, et nous voyons alors plusieurs images de la source.”

Kelly a qualifié la capacité de voir la supernova qui se refroidit rapidement dans un seul ensemble d’images grâce à la lentille gravitationnelle “tout simplement incroyable”.

“C’est un peu comme voir une bobine de film en couleur de la supernova évoluer, et c’est une image beaucoup plus détaillée de toute supernova connue qui existait lorsque l’univers n’avait qu’une petite fraction de son âge actuel”, a déclaré Kelly.

“Les seuls autres exemples où nous avons attrapé une supernova très tôt sont des explosions très proches”, a ajouté Kelly. “Lorsque les astronomes voient des objets plus éloignés, ils regardent en arrière dans le temps.”

(Reportage par Will Dunham, édité par Rosalba O’Brien)

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