Séquence d'images combinées (négatifs, donc le noir correspond au brillant) obtenu par Víctor Buso alors que SN 2016gkg apparaît et s'éclaircit à la périphérie de la galaxie spirale NGC 613. Les étiquettes indiquent l'heure à laquelle chaque image a été prise. L'objet s'éclaircit régulièrement pendant environ 25 minutes, comme indiqué quantitativement dans le panneau inférieur droit. Crédit :Victor Buso
Grâce à des clichés chanceux pris par un astronome amateur en Argentine, les scientifiques ont obtenu leur première vue de l'éclat initial de la lumière de l'explosion d'une étoile massive.
Lors des tests d'une nouvelle caméra, Víctor Buso a capturé des images d'une galaxie lointaine avant et après l'"éclatement du choc" de la supernova - lorsqu'une onde de pression supersonique provenant du noyau explosif de l'étoile frappe et chauffe le gaz à la surface de l'étoile à une température très élevée, l'amenant à émettre de la lumière et à s'éclaircir rapidement.
À ce jour, personne n'a pu capter la "première lumière optique" d'une supernova, puisque les étoiles explosent apparemment au hasard dans le ciel, et la lumière du choc est éphémère. Les nouvelles données fournissent des indices importants sur la structure physique de l'étoile juste avant sa disparition catastrophique et sur la nature de l'explosion elle-même.
"Les astronomes professionnels recherchent depuis longtemps un tel événement, " a déclaré l'astronome de l'UC Berkeley Alex Filippenko, qui a suivi la découverte avec des observations aux observatoires Lick et Keck qui se sont avérées essentielles à une analyse détaillée de l'explosion, appelé SN 2016gkg. "Les observations d'étoiles dans les premiers instants où elles commencent à exploser fournissent des informations qui ne peuvent être obtenues directement d'aucune autre manière."
"Les données de Buso sont exceptionnelles, " Il a ajouté. " C'est un exemple exceptionnel d'un partenariat entre astronomes amateurs et professionnels. "
La découverte et les résultats des observations de suivi du monde entier seront publiés dans le numéro du 22 février de la revue La nature .
Le 20 septembre, 2016, Buso de Rosario, Argentine, testait un nouvel appareil photo sur son télescope de 16 pouces en prenant une série de photographies à courte exposition de la galaxie spirale NGC 613, qui est à environ 80 millions d'années-lumière de la Terre et situé dans la constellation australe du Sculpteur.
Supernova 2016gkg dans NGC 613 ; image couleur prise par un groupe d'astronomes de l'UC Santa Cruz le 18 février 2017, avec le télescope Swope de 1 mètre (Carnegie Institution for Science, Observatoire de Las Campanas, Chili). Crédit :UC Santa Cruz &Carnegie Institution for Science, Observatoire de Las Campanas
Heureusement, il a immédiatement examiné ces images et a remarqué un faible point de lumière s'éclairant rapidement près de l'extrémité d'un bras en spirale qui n'était pas visible dans sa première série d'images.
L'astronome Melina Bersten et ses collègues de l'Instituto de Astrofísica de La Plata en Argentine ont rapidement appris la découverte fortuite et ont réalisé que Buso avait attrapé un événement rare, une partie de la première heure après que la lumière émerge d'une étoile massive qui explose. Elle a estimé les chances de Buso d'une telle découverte, sa première supernova, à un sur 10 millions ou peut-être même aussi bas qu'un sur 100 millions.
"C'est comme gagner à la loterie cosmique, " a déclaré Filippenko.
Bersten a immédiatement contacté un groupe international d'astronomes pour aider à effectuer des observations fréquentes supplémentaires de SN 2016gkg au cours des deux prochains mois, révélant plus sur le type d'étoile qui a explosé et la nature de l'explosion.
Filippenko et ses collègues ont obtenu une série de sept spectres, où la lumière est décomposée en ses couleurs composantes, comme dans un arc-en-ciel, avec le télescope Shane de 3 mètres à l'observatoire Lick de l'Université de Californie près de San Jose, Californie, et avec les télescopes jumeaux de 10 mètres de l'observatoire W. M. Keck de Maunakea, Hawaii. Cela a permis à l'équipe internationale de déterminer que l'explosion était une supernova de type IIb :l'explosion d'une étoile massive qui avait auparavant perdu la majeure partie de son enveloppe d'hydrogène, une espèce d'étoile explosive identifiée pour la première fois par observation par Filippenko en 1987.
Combiner les données avec des modèles théoriques, l'équipe a estimé que la masse initiale de l'étoile était environ 20 fois la masse de notre soleil, bien qu'il ait perdu la plus grande partie de sa masse, probablement à une étoile compagne, et réduit à environ 5 masses solaires avant d'exploser.
L'équipe de Filippenko a continué à surveiller l'évolution de la luminosité de la supernova pendant deux mois avec d'autres télescopes Lick :le télescope d'imagerie automatique Katzman de 0,76 mètre et le télescope Nickel de 1 mètre.
"Les spectres de Lick, obtenu avec juste un télescope de 3 mètres, sont d'une qualité exceptionnelle en partie à cause d'une récente mise à niveau majeure du spectrographe Kast, rendu possible par la Fondation Heising-Simons ainsi que William et Marina Kast, ", a déclaré Filippenko.
