Radiographie composite et image radio de Hoinga (voir aussi Fig.2 et Fig.3). Les rayons X découverts par eROSITA sont émis par les débris chauds de l'ancêtre explosé, alors que les antennes radio détectent l'émission synchrotron d'électrons relativistes, qui sont décélérés au niveau de la couche résiduelle externe. Crédit :eROSITA/MPE (rayons X), CHIPASS / SPASS / N. Hurley-Walker, ICRAR-Curtin (Radio)
Dans le premier relevé du ciel par le télescope à rayons X eROSITA à bord de SRG, les astronomes de l'Institut Max Planck de physique extraterrestre ont identifié un reste de supernova jusqu'alors inconnu, surnommé "Hoinga". La découverte a été confirmée dans les données radio d'archives et marque la première découverte d'un partenariat conjoint Australie-eROSITA établi pour explorer notre Galaxie en utilisant plusieurs longueurs d'onde, des ondes radio basse fréquence aux rayons X énergétiques. Le reste de la supernova de Hoinga est très grand et situé loin du plan galactique - une première découverte surprenante - ce qui implique que les prochaines années pourraient apporter beaucoup plus de découvertes.
Les étoiles massives finissent leur vie dans de gigantesques explosions de supernova lorsque les processus de fusion à l'intérieur ne produisent plus assez d'énergie pour contrer leur effondrement gravitationnel. Mais même avec des centaines de milliards d'étoiles dans une galaxie, ces événements sont assez rares. Dans notre Voie Lactée, les astronomes estiment qu'une supernova devrait se produire en moyenne tous les 30 à 50 ans. Alors que la supernova elle-même n'est observable que sur une échelle de temps de quelques mois, leurs restes peuvent être détectés pendant environ 100 000 ans. Ces restes sont composés de la matière éjectée par l'étoile qui explose à des vitesses élevées et qui forment des chocs lorsqu'elle frappe le milieu interstellaire environnant.
Environ 300 de ces restes de supernova sont connus aujourd'hui, bien moins que les 1200 estimés qui devraient être observables dans toute notre galaxie d'origine. Donc, soit les astrophysiciens ont mal compris le taux de supernova, soit une grande majorité a été négligée jusqu'à présent. Une équipe internationale d'astronomes utilise maintenant les balayages de tout le ciel du télescope à rayons X eROSITA pour rechercher des restes de supernova jusque-là inconnus. Avec des températures de millions de degrés, les débris de ces supernovae émettent un rayonnement de haute énergie, c'est-à-dire qu'ils devraient apparaître dans les données d'enquête aux rayons X de haute qualité.
Découpe du premier levé all-sky SRG/eROSITA. Le reste de la supernova Hoinga est marqué. La grande source lumineuse dans le quadrant inférieur de l'image provient du reste de la supernova "Vela" avec "Pupis-A". Les couleurs de l'image sont corrélées avec les énergies des photons X détectés. Le rouge représente la gamme d'énergie 0,3-0,6 keV, vert le 0,6-1,0 keV et bleu la bande de 1,0-2,3 keV. Crédit :SRG / eROSITA
"Nous avons été très surpris que le premier résidu de supernova soit apparu tout de suite, " dit Werner Becker de l'Institut Max Planck de physique extraterrestre. Nommé d'après le nom romain de la ville natale du premier auteur, "Hoinga" est le plus grand vestige de supernova jamais découvert dans les rayons X. Avec un diamètre d'environ 4,4 degrés, elle couvre une superficie environ 90 fois plus grande que la taille de la pleine Lune. "De plus, il se trouve très loin du plan galactique, ce qui est très inhabituel, " ajoute-t-il. La plupart des recherches précédentes de restes de supernova se sont concentrées sur le disque de notre galaxie, où l'activité de formation d'étoiles est la plus élevée et les restes stellaires devraient donc être plus nombreux, mais il semble que de nombreux restes de supernova aient été négligés par cette stratégie de recherche.
Après que les astronomes aient trouvé l'objet dans les données du ciel entier d'eROSITA, ils se sont tournés vers d'autres ressources pour confirmer sa nature. Hoinga est - bien qu'à peine - visible également dans les données prises par le télescope à rayons X ROSAT il y a 30 ans, mais personne ne l'avait remarqué auparavant en raison de sa faiblesse et de son emplacement à haute latitude galactique. Cependant, la vraie confirmation est venue des données radio, la bande spectrale où 90% de tous les restes de supernova connus ont été trouvés jusqu'à présent.
"Nous avons parcouru les données radio d'archives et elles étaient restées là, à découvrir, " s'émerveille Natasha Walker-Hurley, du nœud de l'Université Curtin du Centre international de recherche en radioastronomie en Australie. "L'émission radio dans les enquêtes de 10 ans a clairement confirmé que Hoinga est un vestige de supernova, donc il y en a peut-être encore plus là-bas qui attendent des yeux perçants. "
Le télescope à rayons X eROSITA effectuera un total de huit relevés du ciel et est environ 25 fois plus sensible que son prédécesseur ROSAT. Les deux observatoires ont été conçus, construire et sont exploités par l'Institut Max Planck pour la physique extraterrestre. Les astronomes s'attendaient à découvrir de nouveaux restes de supernova dans ses données de rayons X au cours des prochaines années, mais ils ont été surpris d'en identifier un si tôt dans le programme. Combiné au fait que le signal est déjà présent dans des données vieilles de plusieurs décennies, cela implique que de nombreux restes de supernova pourraient avoir été négligés dans le passé en raison de la faible luminosité de surface, étant dans des endroits inhabituels ou en raison d'autres émissions à proximité de sources plus lumineuses. Avec les sondages radio à venir, l'enquête aux rayons X eROSITA est très prometteuse pour trouver de nombreux restes de supernova manquants, aider à résoudre ce mystère astrophysique de longue date.
