Figure 1 :Quelques supernovae découvertes dans cette étude. Il y a trois images pour chaque supernova avant qu'elle n'explose (à gauche), après avoir explosé (au milieu), et les supernovae elles-mêmes (différence des deux premières images). Crédit :N. Yasuda et al
Les astronomes utilisant le télescope Subaru ont identifié environ 1800 nouvelles supernovae dans l'univers lointain, dont 58 supernovae de type Ia à plus de 8 milliards d'années-lumière. Ces découvertes aideront à élucider l'expansion de l'univers.
Une supernova est le nom donné à une étoile explosive qui a atteint la fin de sa vie. L'étoile devient souvent aussi brillante que sa galaxie hôte, brille un milliard de fois plus que le soleil pendant un à six mois avant de s'atténuer. Les supernovas de type Ia sont utiles car leur luminosité maximale constante permet aux chercheurs de calculer à quelle distance l'étoile se trouve de la Terre. Ceci est particulièrement utile pour les chercheurs qui souhaitent mesurer l'expansion de l'univers.
Dans les années récentes, les chercheurs ont commencé à signaler un nouveau type de supernovae cinq à dix fois plus lumineux que les supernovae de type Ia. Nommé Super Luminous Supernovae, beaucoup ont essayé d'en savoir plus sur ces étoiles. Leur luminosité inhabituelle permet aux chercheurs de repérer les étoiles dans les parties les plus éloignées de l'univers, généralement trop faibles pour être observées. Puisque l'univers lointain signifie l'univers primitif, l'étude de ce type d'étoile pourrait révéler des caractéristiques sur la première, étoiles massives créées après le Big Bang.
Mais les supernovae sont des événements rares, et il n'y a qu'une poignée de télescopes dans le monde capables de capturer des images nettes d'étoiles lointaines. Afin de maximiser les chances d'observer une supernova, une équipe dirigée par Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (Kavli IPMU) Professeur Naoki Yasuda, et des chercheurs de l'Université du Tohoku, Université de Konan, l'Observatoire astronomique national du Japon, École des sciences, l'Université de Tokyo, et l'Université de Kyoto, utilisé le télescope Subaru.
Ce télescope est capable de générer des images stellaires de forme, et l'Hyper Suprime-Cam, un appareil photo numérique de 870 mégapixels fixé à son sommet, capture une très large zone du ciel nocturne en un seul coup.
Figure 2 :Une carte montrant toutes les supernovae (en rouge) découvertes dans cette étude. Les cercles bleus indiquent les zones que Hyper Suprime-Cam a pu capturer en un seul coup. L'arrière-plan est une image prise par le Sloan Digital Sky Survey. Une image de la lune a été ajoutée pour comprendre la zone de ciel nocturne que l'Hyper Suprime-Cam peut capturer. Crédit :Kavli IPMU, Données partielles fournies par :SDSS
En prenant des images répétées de la même zone du ciel nocturne sur une période de six mois, les chercheurs ont pu identifier de nouvelles supernovae en recherchant des étoiles qui sont soudainement apparues plus brillantes avant de s'estomper progressivement.
Par conséquent, l'équipe a identifié 5 supernovae super lumineuses, et environ 400 supernovae de type Ia. Cinquante-huit de ces supernovae de type Ia étaient situées à plus de 8 milliards d'années-lumière de la Terre. En comparaison, il a fallu environ 10 ans aux chercheurs utilisant le télescope spatial Hubble pour découvrir un total de 50 supernovae situées à plus de 8 milliards d'années-lumière de la Terre.
"Le télescope Subaru et l'Hyper Suprime-Cam ont déjà aidé les chercheurs à créer une carte 3D de la matière noire, et l'observation des trous noirs primordiaux, mais maintenant ce résultat prouve que cet instrument a une très grande capacité à trouver des supernovae très, très loin de la Terre. Je tiens à remercier tous mes collaborateurs pour leur temps et leurs efforts, et j'ai hâte d'analyser nos données pour voir quel genre d'image de l'univers elles contiennent, " dit Yasuda.
La prochaine étape sera d'utiliser les données pour calculer une expansion plus précise de l'univers, et d'étudier comment l'énergie noire a changé au fil du temps.
Ces résultats ont été publiés dans Publications de la Société astronomique du Japon (Yasuda et al., "L'Enquête Transitoire Hyper Suprime-Cam SSP dans COSMOS:Vue d'Ensemble").
