Une supernova dans une galaxie voisine peut provenir d'une explosion d'une supergéante bleue formée par la fusion de deux étoiles, suggèrent des simulations par les astrophysiciens de RIKEN. La nature asymétrique de cette explosion peut fournir des indications sur l'endroit où chercher l'étoile à neutrons insaisissable née dans ce cataclysme stellaire.

Une supernova avec effondrement du cœur se produit lorsque le cœur d'une étoile massive ne peut plus résister à sa propre gravité. Le noyau s'effondre sur lui-même, déclenchant une violente explosion qui fait exploser les couches externes de l'étoile, laissant derrière lui une étoile à neutrons ou un trou noir.

En 1987, les astronomes ont vu une étoile exploser dans le Grand Nuage de Magellan, l'un des plus proches voisins de notre galaxie. Depuis, les scientifiques ont étudié de manière intensive les séquelles de cette supernova, connu sous le nom de SN 1987A, comprendre la nature de l'étoile progénitrice et son destin.

L'ancêtre de ce type de supernova est généralement une supergéante rouge, mais des observations ont montré que SN 1987A était causée par une supergéante bleue compacte. "Ce fut un mystère pourquoi l'étoile progénitrice était une supergéante bleue, " dit Masaomi Ono au laboratoire RIKEN Astrophysical Big Bang.

Pendant ce temps, Les observations aux rayons X et gamma de SN 1987A ont révélé des amas de nickel radioactif dans la matière éjectée. Ce nickel s'est formé dans le noyau de l'étoile lors de son effondrement, et s'éloigne maintenant de l'étoile à une vitesse supérieure à 4, 000 kilomètres par seconde. Les simulations précédentes de la supernova n'avaient pas été en mesure d'expliquer pleinement comment ce nickel pouvait s'échapper si rapidement.

Ono et ses collègues ont simulé des explosions asymétriques de supernova avec effondrement du cœur de quatre étoiles progénitrices et les ont comparées aux observations de SN 1987A. La correspondance la plus proche impliquait un ancêtre de la supergéante bleue formée par la fusion de deux étoiles :une supergéante rouge et une étoile de la séquence principale. Lors de la fusion, la plus grande étoile aurait dépouillé la matière de son petit compagnon, qui a spiralé vers l'intérieur jusqu'à ce qu'il soit complètement absorbé, formant une supergéante bleue en rotation rapide.

C'est la première fois qu'un scénario de fusion binaire est testé pour l'agglutination du nickel de cette supernova, dit Ono. La simulation a reproduit avec précision les amas de nickel accélérés ainsi que deux jets d'éjecta.

La simulation peut également aider à trouver l'étoile à neutrons qui s'est formée pendant la supernova, qui n'a pas été localisé malgré 30 ans de recherche. Dans une explosion asphérique, l'étoile à neutrons aurait pu être projetée dans la direction opposée à la majeure partie de l'éjecta, et l'équipe d'Ono suggère que les astronomes devraient le rechercher dans la partie nord de la région interne de la matière éjectée.