Images de l'un des événements transitoires, de huit jours avant la luminosité maximale à 18 jours après. Cette explosion a eu lieu à une distance de 4 milliards d'années-lumière. Collaboration M. Pursiainen / Université de Southampton et DES
Parti en un éclair (cosmologique) :une équipe d'astronomes a trouvé 72 très lumineux, mais des événements rapides dans une enquête récente et ont encore du mal à expliquer leur origine. Miika Pursiainen de l'Université de Southampton présentera les nouveaux résultats le mardi 3 avril lors de la Semaine européenne de l'astronomie et des sciences spatiales.
Les scientifiques ont trouvé les transitoires dans les données du Dark Energy Survey Supernova Program (DES-SN). Cela fait partie d'un effort mondial pour comprendre l'énergie noire, une composante entraînant une accélération de l'expansion de l'Univers. DES-SN utilise une grande caméra sur un télescope de 4 mètres de l'Observatoire interaméricain de Cerro Tololo (CTIO) dans les Andes chiliennes. L'enquête recherche des supernovae, l'explosion d'étoiles massives en fin de vie. Une explosion de supernova peut brièvement être aussi brillante qu'une galaxie entière, composé de centaines de milliards d'étoiles.
Pursiainen et ses collaborateurs ont trouvé le plus grand nombre de ces événements rapides à ce jour. Même pour les phénomènes transitoires, ils sont très particuliers :alors qu'ils ont une luminosité maximale similaire à différents types de supernovae, ils sont visibles moins longtemps, d'une semaine à un mois. En revanche, les supernovae durent plusieurs mois ou plus.
Les événements semblent à la fois chauds, avec des températures de 10, 000 à 30, 000 degrés Celsius, et de grande taille allant de plusieurs jusqu'à cent fois la distance de la Terre au Soleil (la Terre est à 150 millions de kilomètres du Soleil). Ils semblent également se dilater et se refroidir à mesure qu'ils évoluent dans le temps, comme on pourrait s'y attendre d'un événement explosif tel qu'une supernova.
Graphique montrant l'évolution de la luminosité pour deux événements transitoires rapides et deux supernovae typiques :thermonucléaire et effondrement du cœur. Dans les supernovae thermonucléaires, un reste de la taille de la Terre (une naine blanche) d'une petite étoile semblable au soleil accumule une masse critique de matière provenant d'une étoile compagne et explose. Dans une supernova à effondrement de cœur, une étoile massive épuise le carburant de son cœur, ce qui provoque l'effondrement du cœur, déclenchant une explosion. Collaboration M. Pursiainen / Université de Southampton et DES
L'origine de ces transitoires fait encore débat. Un scénario possible est que l'étoile perd beaucoup de matière avant une explosion de supernova, et dans les cas extrêmes pourrait être complètement enveloppé par un linceul de matière. La supernova elle-même peut alors chauffer le matériau environnant à des températures très élevées. Dans ce cas, les astronomes voient le nuage chaud plutôt que l'étoile qui explose elle-même. Pour confirmer tout cela, l'équipe aura besoin de beaucoup plus de données.
Pursiainen commente :« L'enquête DES-SN est là pour nous aider à comprendre l'énergie noire, elle-même totalement inexpliquée. Cette enquête révèle alors également beaucoup plus de transitoires inexpliqués qu'auparavant. Si rien d'autre, nos travaux confirment que l'astrophysique et la cosmologie sont encore des sciences avec beaucoup de questions sans réponse !"
Pour le futur, l'équipe prévoit de poursuivre sa recherche de transitoires, et estimer leur fréquence par rapport aux supernovae plus « routinières ».
