Des astronomes capturent une étoile supergéante rouge qui explose dans une supernova massive – pour la toute première fois


étoile supergéante rouge dans la dernière année de sa vie émettant un nuage de gaz tumultueux.
Vue d’artiste d’une étoile supergéante rouge dans la dernière année de sa vie émettant un nuage de gaz tumultueux. Cela suggère qu’au moins certaines de ces étoiles subissent des changements internes importants avant de devenir une supernova. Crédit : Observatoire WM Keck/Adam Makarenko

La mort d’une étoile est l’un des événements les plus dramatiques et les plus violents dans l’espace, et les astronomes ont eu une tache sans précédent à l’extrémité explosive d’une étoile géante stellaire.

Des télescopes au sol ont fourni le premier aperçu en temps réel de l’agonie d’une étoile supergéante rouge.
Bien que ce ne soient pas les étoiles les plus brillantes ou les plus massives, elles sont les plus grosses en volume. Une supergéante rouge populaire, qui a suscité l’intérêt en raison de son éclipse irrégulière, est Bételgeuse.
Cette étoile est située dans la galaxie NGC 5731, à environ 120 millions d’années-lumière de la Terre, elle était dix fois plus massive que le soleil. Avant qu’elles ne s’éteignent en splendeur, certaines étoiles subissent de violentes éruptions ou libèrent des couches brillantes de gaz chaud.
Jusqu’à ce que les astronomes soient témoins de cet événement, ils pensaient que les supergéantes rouges étaient relativement calmes. avant d’exploser en supernova ou de s’effondrer en une étoile à neutrons dense.

Au lieu de cela, les scientifiques ont regardé l’étoile s’autodétruire de manière dramatique avant de s’effondrer dans une supernova de type II. Cette mort d’étoile est l’effondrement rapide et l’explosion violente d’une étoile massive après qu’elle ait brûlé l’hydrogène, l’hélium et d’autres éléments dans son noyau.

Tout ce qui reste est le fer de l’étoile, mais le fer ne peut pas fusionner et l’étoile va manquer d’énergie. Lorsque cela se produit, le fer s’effondre et provoque la supernova. Une étude détaillant ces résultats publiée jeudi dans The Astrophysical Journal.

“Il s’agit d’une percée dans notre compréhension de ce que font les étoiles massives quelques instants avant de mourir”, a déclaré l’auteur principal de l’étude Wynn Jacobson-Galán, chercheur diplômé de la National Science Foundation à l’Université de Californie à Berkeley, dans un communiqué.

“La détection directe de l’activité pré-supernova dans une étoile supergéante rouge n’a jamais été observée auparavant dans une supernova ordinaire de type II. Pour la première fois, nous avons vu une étoile supergéante rouge exploser.”

Les astronomes ont d’abord été alertés de l’activité inhabituelle de l’étoile 130 jours avant qu’elle ne devienne une supernova. Un rayonnement lumineux a été détecté à l’été 2020 par le télescope Pan-STARRS de l’Institut d’astronomie de l’Université d’Hawaï sur Haleakalā à Maui.

Puis, à l’automne de cette année-là, les chercheurs ont été témoins d’une supernova au même endroit.

Ils l’ont observé à l’aide du spectromètre imageur à basse résolution de l’observatoire WM Keck à Maunakea, Hawai’i, et ont nommé la supernova 2020tlf. Leurs observations ont révélé qu’il y avait de la matière autour de l’étoile lorsqu’elle a explosé – le gaz brillant que l’étoile a violemment repoussé d’elle-même au cours de l’été.

“C’est comme regarder une bombe à retardement”, a déclaré l’auteur principal de l’étude, Raffaella Margutti, professeur agrégé d’astronomie et d’astrophysique à l’UC Berkeley, dans un communiqué. “Nous n’avons jamais confirmé une activité aussi violente dans une étoile supergéante rouge mourante où nous la voyons produire une émission aussi lumineuse, puis s’effondrer et brûler, jusqu’à présent.”

Certaines de ces étoiles massives subissent probablement des changements internes consécutifs qui provoquent la libération tumultueuse de gaz avant de mourir, a montré la découverte.

Le travail a été mené alors que Jacobson-Galán et Margutti étaient encore à l’Université Northwestern. Ils avaient un accès à distance aux télescopes de l’observatoire Keck à Hawai’i, ce qui a été “instrumental pour fournir des preuves directes de la transition d’une étoile massive vers une explosion de supernova”, a déclaré Margutti.





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