Un groupe de scientifiques dirigé par des chercheurs de l'Université de Cardiff a découvert pour la toute première fois un riche inventaire de molécules au centre d'une étoile explosée.

Deux molécules auparavant non détectées, formylium (HCO+) et monoxyde de soufre (SO), ont été trouvés après le refroidissement de la Supernova 1987A, situé 163, 000 années-lumière dans un voisin proche de notre propre galaxie de la Voie lactée. L'explosion a eu lieu en février 1987, d'où son nom.

Ces molécules nouvellement identifiées étaient accompagnées de composés précédemment détectés tels que le monoxyde de carbone (CO) et l'oxyde de silicium (SiO). Les chercheurs estiment qu'environ 1 atome de silicium sur 1000 de l'étoile éclatée peut être trouvé dans les molécules de SiO et que seulement quelques atomes de carbone sur un million se trouvent dans les molécules de HCO+.

On pensait auparavant que les explosions massives de supernovae détruiraient complètement toutes les molécules et poussières qui auraient pu être déjà présentes.

Cependant, la détection de ces molécules inattendues suggère que la mort explosive des étoiles pourrait conduire à des nuages ​​de molécules et de poussières à des températures extrêmement froides, qui sont des conditions similaires à celles observées dans une pépinière d'étoiles où naissent les étoiles.

Auteur principal de l'étude Dr Mikako Matsuura, de l'École de physique et d'astronomie de l'Université de Cardiff, a déclaré:"C'est la première fois que nous trouvons ces espèces de molécules dans les supernovae, ce qui remet en question nos hypothèses de longue date selon lesquelles ces explosions détruisent toutes les molécules et poussières présentes dans une étoile.

"Nos résultats ont montré que lorsque le gaz résiduel d'une supernova commence à se refroidir en dessous de 200°C, les nombreux éléments lourds qui sont synthétisés peuvent commencer à abriter des molécules riches, création d'une usine à poussière.

"Ce qui est le plus surprenant, c'est que cette usine de molécules riches se trouve généralement dans des conditions où naissent les étoiles. La mort d'étoiles massives peut donc conduire à la naissance d'une nouvelle génération."

L'équipe est arrivée à ses conclusions en utilisant le grand réseau millimétrique/submillimétrique d'Atacama (ALMA) pour sonder le cœur de la Supernova 1987A avec des détails remarquablement fins.

Les résultats ont été publiés dans la revue Avis mensuels de la Royal Astronomical Society .

Les astronomes étudient la supernova 1987A depuis sa découverte il y a plus de 30 ans, mais ont eu du mal à analyser le noyau le plus interne de la supernova. La capacité d'ALMA à observer à des longueurs d'onde millimétriques - une région du spectre électromagnétique entre la lumière infrarouge et radio - a permis de voir à travers la poussière et le gaz et d'étudier l'abondance et l'emplacement des molécules nouvellement formées.

Dans un document d'accompagnement, une deuxième équipe de recherche a utilisé les données d'ALMA pour créer le premier modèle 3D de Supernova 1987A, révélant des informations importantes sur l'étoile d'origine elle-même et sur la façon dont les supernovae créent les éléments de base des planètes.

Il est bien entendu que les étoiles massives, ceux plus de 10 fois la masse de notre Soleil, mettre fin à leur vie de façon spectaculaire. Quand une telle étoile tombe en panne d'essence, il n'y a plus assez de chaleur et d'énergie pour lutter contre la force de leur propre gravité. Les confins de l'étoile, jadis soutenu par la puissance de la fusion nucléaire, puis viennent s'écraser sur le noyau avec une force énorme. Le rebond de cet effondrement déclenche une explosion qui projette des matériaux dans l'espace.

Sur la base de leurs découvertes actuelles, l'équipe espère utiliser ALMA pour savoir exactement à quel point les molécules de HCO+ et SO sont abondantes, et pour voir s'il y a d'autres molécules dans la supernova qui n'ont pas encore été détectées.