Image de la galaxie NGC2770. À gauche :position de l'étoile variable bleue lumineuse (LBV) où l'explosion a été détectée en 2015.Crédit :Institut d'astrophysique d'Andalousie
Des étoiles massives finissent leur vie dans des explosions de supernova, des événements hautement énergétiques qui peuvent être aussi lumineux que la totalité de la lumière des étoiles de leurs galaxies hôtes. Cependant, il y a des événements appelés "imposteurs de supernova" qui, malgré leur intensité, ne sont pas la fin de la vie de la star. Cela pourrait très bien être le cas de SN 2015bh, une star qui avait subi au moins 21 ans de violentes éruptions et qui, avec un certain nombre d'autres objets, pourrait être membre d'une nouvelle classe.
"Les étoiles variables bleues lumineuses comme celle-ci montrent deux types d'éruptions différents :des explosions régulières après lesquelles l'étoile revient à son état d'origine et des éruptions géantes qui altèrent l'étoile de façon permanente. Un exemple frappant est Eta Carinae, une étoile qui a déjà perdu une masse équivalente à 40 fois la masse de notre Soleil à cause des vents et des éruptions, " dit Christina Thöne, scientifique à l'Institut d'Astrophysique d'Andalousie (IAA-CSIC) et responsable du groupe HETH (Transients de haute énergie et leurs hôtes) qui dirige l'étude.
Certaines étoiles subissent des explosions encore plus importantes qui ressemblent beaucoup à de véritables explosions de supernova. La ligne de démarcation entre ces supernovae imposteurs et les vraies est encore un sujet de débat. Le cas de SN 2015bh est un bon exemple de cette décision difficile de savoir si l'explosion a mis fin à la vie de l'étoile ou non.
La chronologie mouvementée de SN 2015bh
Les archives montrent que l'étoile a connu de fréquentes éruptions mineures depuis au moins 1994, alternant avec des périodes plus calmes. Le 10 février, 2015, une explosion a été détectée et classée comme supernova imposteur, ce qui a suscité un regain d'intérêt pour la star.
En avril 2015, un groupe dirigé par l'Institut d'astrophysique d'Andalousie (IAA-CSIC) a commencé des observations hebdomadaires à partir de différents observatoires observant cette nouvelle explosion qui a commencé à se désintégrer lentement. Cet événement appelé plus tard « événement précurseur » a été suivi d'une explosion encore plus intense le 16 mai qui, au lieu de décliner, augmentait en intensité jusqu'au 24 mai. L'énergie libérée dans ce soi-disant "événement principal" est compatible avec la libération dans une vraie supernova.
Image de l'étoile massive Eta Carinae, entouré d'un nuage nébuleux produit par les explosions passées. Crédit : TVH, U. Californie et NASA
"La grande majorité des données ont été obtenues à partir de télescopes espagnols, notamment depuis l'observatoire de Calar Alto à Almeria, le Gran Telescopio Canarias à La Palma et l'Observatoire de la Sierra Nevada (Grenade). En réalité, l'événement principal avait été détecté grâce à l'Observatoire de la Sierra Nevada, " déclare Christina Thöne (IAA-CSIC).
Des observations ultérieures couvrant jusqu'à 200 jours après l'événement principal, montrer que l'étoile a perdu de sa luminosité, et affiche désormais des couleurs plus bleues que dans les phases précédentes, mais sont incapables de confirmer que l'étoile a explosé. En outre, l'ensemble du processus s'avère être très similaire à quelques autres événements pour lesquels la mort de la star n'a pas pu être confirmée non plus jusqu'à présent.
« Maintenant, nous connaissons déjà plusieurs cas de ces variables bleues lumineuses qui suivent le même schéma :plus petites, éruption plus ou moins continue sur plusieurs décennies et une explosion entre 40 et 80 jours avant l'explosion principale. En réalité, l'évolution de SN 2015bh s'avère être essentiellement une copie conforme de SN 2009ip, un exemple célèbre d'un imposteur de supernova qui a eu lieu en 2012 dont le sort est encore très débattu, " explique Christina Thöne (IAA-CSIC).
Sur une voie rapide vers la phase Wolf-Rayet
Dans le cadre théorique actuel, les variables bleues lumineuses sont des étoiles massives en transition vers une phase de Wolf-Rayet, qui est censé être la dernière phase de sa vie. Mais avant de pouvoir entrer dans cette phase, ils doivent se débarrasser de leur enveloppe extérieure et le mécanisme pour cela est encore inconnu :les étoiles peuvent perdre leur enveloppe par des vents stellaires très forts, cependant, ces vents pourraient en résulter être très inefficaces pour réaliser la transition vers la phase Wolf-Rayet; une seule éruption géante ne semble pas non plus résoudre le problème, comme on le voit dans Eta Carinae, qui a déjà subi au moins deux éruptions géantes et continue toujours comme une étoile variable bleue lumineuse.
Néanmoins, une éruption violente telle que SN 2015bh pourrait être un moyen d'accélérer l'évolution de l'étoile jusqu'à sa dernière phase. Si SN 2015bh et d'autres événements avec un schéma similaire ont survécu à cette explosion, ils pourraient déjà être en passe de devenir des stars de Wolf-Rayet.
« SN 2015bh n'est pas un cas isolé et il existe peut-être de nombreux autres objets similaires qui sont passés inaperçus, mais il semble que nous ayons rencontré un nouveau type d'événement stellaire. Nous devons maintenant découvrir le mécanisme à l'origine de ces événements et découvrir pourquoi les cas observés présentent un comportement si similaire, » conclut Christina Thöne (IAA-CSIC).
