Ce portrait du télescope spatial Hubble révèle les restes gazeux d'une étoile massive qui a éclaté environ 1, il y a 700 ans. Le cadavre stellaire, un reste de supernova nommé 1E 0102.2-7219, a rencontré sa disparition dans le Petit Nuage de Magellan, une galaxie satellite de notre Voie lactée. Crédit :NASA, ESA, et J. Banovetz et D. Milisavljevic (Université Purdue)
Les astronomes remontent le temps sur les restes en expansion d'un proche, étoile éclatée. En utilisant le télescope spatial Hubble de la NASA, ils ont retracé les éclats d'obus rapides de l'explosion pour calculer une estimation plus précise de l'emplacement et de l'heure de la détonation stellaire.
La victime est une étoile qui a explosé il y a longtemps dans le Petit Nuage de Magellan, une galaxie satellite à notre Voie lactée. L'étoile condamnée a laissé derrière elle une expansion, cadavre gazeux, un reste de supernova nommé 1E 0102.2-7219, que l'observatoire Einstein de la NASA a découvert pour la première fois dans les rayons X. Comme des détectives, les chercheurs ont passé au crible des images d'archives prises par Hubble, l'analyse d'observations en lumière visible faites à 10 ans d'intervalle.
L'équipe de recherche, dirigé par John Banovetz et Danny Milisavljevic de l'Université Purdue à West Lafayette, Indiana, mesuré les vitesses de 45 en forme de têtard, amas d'éjecta riches en oxygène projetés par l'explosion de la supernova. L'oxygène ionisé est un excellent traceur car il brille le plus dans la lumière visible.
Pour calculer un âge d'explosion précis, les astronomes ont sélectionné les 22 amas d'éjectas les plus rapides, ou des nœuds. Les chercheurs ont déterminé que ces cibles étaient les moins susceptibles d'avoir été ralenties par le passage à travers la matière interstellaire. Ils ont ensuite tracé le mouvement des nœuds vers l'arrière jusqu'à ce que l'éjecta se soit fusionné à un moment donné, identifier le lieu de l'explosion. Une fois cela connu, ils pouvaient calculer combien de temps il fallait aux nœuds rapides pour se rendre du centre de l'explosion à leur emplacement actuel.
Selon leur estimation, la lumière de l'explosion est arrivée sur Terre 1, il y a 700 ans, pendant le déclin de l'empire romain. Cependant, la supernova n'aurait été visible que par les habitants de l'hémisphère sud de la Terre. Malheureusement, il n'y a aucun enregistrement connu de cet événement titanesque.
Les résultats des chercheurs diffèrent des observations précédentes du site et de l'âge de l'explosion de la supernova. Des études antérieures, par exemple, arrivé à des âges d'explosion de 2, 000 et 1, il y a 000 ans. Cependant, Banovetz et Milisavljevic affirment que leur analyse est plus solide.
"Une étude antérieure a comparé des images prises à des années d'intervalle avec deux caméras différentes sur Hubble, la Wide Field Planetary Camera 2 et la Advanced Camera for Surveys (ACS), " a déclaré Milisavljevic. " Mais notre étude compare les données prises avec le même appareil photo, l'ACS, rendre la comparaison beaucoup plus robuste; les nœuds étaient beaucoup plus faciles à suivre avec le même instrument. C'est un témoignage de la longévité de Hubble que nous puissions faire une comparaison aussi nette d'images prises à 10 ans d'intervalle."
Les astronomes ont également profité des images nettes de l'ACS pour sélectionner les amas d'éjectas à analyser. Dans des études antérieures, les chercheurs ont fait la moyenne de la vitesse de tous les débris gazeux pour calculer un âge d'explosion. Cependant, les données de l'ACS ont révélé des régions où l'éjecta a ralenti parce qu'il heurtait la matière plus dense rejetée par l'étoile avant qu'elle n'explose en supernova. Les chercheurs n'ont pas inclus ces nœuds dans l'échantillon. Ils avaient besoin des éjectas qui reflètent le mieux leurs vitesses d'origine de l'explosion, en les utilisant pour déterminer une estimation précise de l'âge de l'explosion de la supernova.
Hubble a également enregistré la vitesse d'une étoile à neutrons présumée - le noyau écrasé de l'étoile condamnée - qui a été éjectée de l'explosion. Sur la base de leurs estimations, l'étoile à neutrons doit se déplacer à plus de 2 millions de miles par heure du centre de l'explosion pour être arrivée à sa position actuelle. L'étoile à neutrons présumée a été identifiée lors d'observations avec le très grand télescope de l'Observatoire européen austral au Chili, en combinaison avec les données de l'observatoire à rayons X Chandra de la NASA.
"C'est assez rapide et à l'extrême de la vitesse à laquelle nous pensons qu'une étoile à neutrons peut se déplacer, même s'il a reçu un coup de pied de l'explosion de la supernova, " a déclaré Banovetz. " Des enquêtes plus récentes remettent en question si l'objet est réellement l'étoile à neutrons survivante de l'explosion de la supernova. C'est potentiellement juste un amas compact d'éjecta de supernova qui a été allumé, et nos résultats soutiennent généralement cette conclusion."
La chasse à l'étoile à neutrons est donc peut-être encore ouverte. "Notre étude ne résout pas le mystère, mais il donne une estimation de la vitesse pour l'étoile à neutrons candidate, " a déclaré Banovetz.
Banovetz présentera les conclusions de l'équipe le 14 janvier lors de la réunion d'hiver de l'American Astronomical Society.
