Cette illustration montre un modèle proposé pour un événement astronomique mystérieux appelé un transitoire lumineux à évolution rapide (FELT). Dans le panneau de gauche, une étoile géante rouge vieillissante perd de la masse via un vent stellaire. Cela se transforme en une énorme coquille gazeuse autour de l'étoile. Dans le panneau central, le noyau de l'étoile massive implose pour déclencher une explosion de supernova. Dans le panneau de droite, l'onde de choc de la supernova pénètre dans la coque extérieure, convertir l'énergie cinétique de l'explosion en un éclat de lumière brillant. Le flash de rayonnement ne dure que quelques jours, soit un dixième de la durée d'une explosion de supernova typique. Crédit :NASA, ESA, et A. Feild (STScI)
L'univers regorge de mystérieux phénomènes explosifs qui explosent dans le noir. Un type particulier d'événement éphémère, appelé transitoire lumineux à évolution rapide (FELT), a déconcerté les astronomes pendant une décennie en raison de sa très courte durée.
Maintenant, Le télescope spatial Kepler de la NASA, conçu pour partir à la recherche de planètes à travers notre galaxie, a également été utilisé pour capturer les feutres en plein acte et déterminer leur nature. Ils semblent être un nouveau type de supernova qui obtient une brève augmentation de la luminosité de son environnement.
La capacité de Kepler à échantillonner avec précision les changements soudains de la lumière des étoiles a permis aux astronomes d'arriver rapidement à ce modèle pour expliquer les FELTs, et exclure des explications alternatives.
Les chercheurs concluent que la source du flash provient d'une étoile après qu'elle s'est effondrée pour exploser en supernova. La grande différence est que l'étoile est enfermée dans une ou plusieurs coquilles de gaz et de poussière. Lorsque le tsunami d'énergie explosive de l'explosion frappe l'obus, la majeure partie de l'énergie cinétique est immédiatement convertie en lumière. L'explosion de rayonnement ne dure que quelques jours, soit un dixième de la durée d'une explosion de supernova typique.
Au cours de la dernière décennie, plusieurs FELT ont été découverts avec des échelles de temps et des luminosités difficiles à expliquer par les modèles de supernova traditionnels. Et, seuls quelques FELT ont été observés dans les relevés du ciel parce qu'ils sont si brefs. Contrairement à Kepler, qui collecte des données sur une parcelle de ciel toutes les 30 minutes, la plupart des autres télescopes regardent tous les quelques jours. Par conséquent, ils glissent souvent sans être détectés ou avec seulement une ou deux mesures, rendant la compréhension de la physique de ces explosions délicate.
En l'absence de plus de données, il y a eu une variété de théories pour expliquer les FELTs :la rémanence d'un sursaut gamma, une supernova boostée par un magnétar (étoile à neutrons avec un puissant champ magnétique), ou une supernova de type Ia ratée.
Puis vint Kepler avec sa précision, des mesures continues qui ont permis aux astronomes d'enregistrer plus de détails sur l'événement FELT. "Nous avons collecté une courbe de lumière impressionnante, " a déclaré Armin Rest du Space Telescope Science Institute à Baltimore, Maryland. "Nous avons pu contraindre le mécanisme et les propriétés de l'explosion. Nous avons pu exclure des théories alternatives et arriver à l'explication du modèle à coque dense. C'est une nouvelle façon pour les étoiles massives de mourir et de redistribuer de la matière dans l'espace.
« Avec Kepler, nous sommes maintenant vraiment capables de connecter les modèles avec les données, " a-t-il poursuivi. " Kepler fait toute la différence ici. Quand j'ai vu pour la première fois les données de Kepler, et réalisé à quel point ce transitoire est court, ma mâchoire a chuté. J'ai dit, 'Oh wow!'"
"Le fait que Kepler ait complètement capturé l'évolution rapide limite vraiment les façons exotiques dont les étoiles meurent. La richesse des données nous a permis de démêler les propriétés physiques de l'explosion fantôme, comme la quantité de matière expulsée par l'étoile à la fin de sa vie et la vitesse hypersonique de l'explosion. C'est la première fois que nous pouvons tester des modèles FELT avec un haut degré de précision et vraiment connecter la théorie aux observations, " a déclaré David Khatami de l'Université de Californie à Berkeley.
Cette découverte est une retombée inattendue de la capacité unique de Kepler à échantillonner les changements de lumière stellaire en continu pendant plusieurs mois. Cette capacité est nécessaire pour que Kepler découvre des planètes extrasolaires qui passent brièvement devant leurs étoiles hôtes, obscurcissant temporairement la lumière des étoiles d'un petit pourcentage.
Les observations de Kepler indiquent que l'étoile a éjecté la coquille moins d'un an avant de devenir une supernova. Cela donne un aperçu de l'agonie mal comprise des étoiles - les FELTs proviennent apparemment d'étoiles qui subissent des "expériences de mort imminente" juste avant de mourir, crachant des coquilles de matière en mini-éruptions avant d'exploser entièrement.
L'étude de l'équipe scientifique paraît dans le 26 mars édition en ligne 2018 de Astronomie de la nature .
Rest dit que les prochaines étapes seront de trouver plus de ces objets dans la mission K2 en cours, ou dans la prochaine mission de ce genre, TESS. Cela permettra aux astronomes de lancer une campagne de suivi couvrant différents régimes de longueur d'onde, qui limite la nature et la physique de ce nouveau type d'explosion.
