XMM-Newton est un observatoire à rayons X de l'Agence spatiale européenne (ESA) lancé en 1999. Il s'agit de l'un des télescopes à rayons X les plus puissants jamais construits et il a été utilisé pour étudier une grande variété d'objets dans l'univers. , y compris les étoiles, les galaxies et les trous noirs.
Dans une étude récente, une équipe d'astronomes a utilisé XMM-Newton pour observer une supernova à instabilité de paire survenue dans une galaxie située à environ 12 milliards d'années-lumière de la Terre. Il s’agit de la supernova à instabilité de paire la plus éloignée jamais observée et elle fournit de nouvelles informations sur la manière dont ces explosions se produisent.
Les astronomes ont découvert que la supernova à instabilité de paire avait été déclenchée par l’effondrement d’une étoile massive environ 100 fois plus massive que le Soleil. Lorsque l’étoile s’est effondrée, cela a créé une onde de choc qui l’a traversée et l’a chauffée à des températures extrêmement élevées. Cela a amené l’étoile à produire des paires d’électrons et de positons, qui sont des particules ayant des charges opposées.
Les électrons et les positons s’annihilent mutuellement, libérant d’énormes quantités d’énergie. Cette énergie a entraîné la supernova à instabilité de paire, qui a éjecté une grande quantité de matière dans l'espace. Les astronomes estiment que la supernova a éjecté environ 10 masses solaires de matière, ce qui équivaut à environ 10 % de la masse du Soleil.
La supernova à instabilité de paire a également produit une puissante explosion de rayons X. Cette explosion a été détectée par XMM-Newton et a permis aux astronomes d'étudier la supernova en détail. Les données radiographiques ont montré que la supernova était extrêmement chaude et qu’elle produisait une grande quantité d’éléments lourds.
Les astronomes pensent que les supernovae à instabilité de paire ont joué un rôle clé dans les débuts de l'univers. Ces explosions auraient produit les premiers éléments lourds, indispensables à la formation des étoiles et des galaxies. Les supernovae à instabilité de paire pourraient également avoir contribué à réchauffer l’univers primitif, ce qui lui aurait permis de se dilater et de se refroidir plus uniformément.
Les observations de la supernova à instabilité de paires par XMM-Newton fournissent de nouvelles informations sur la manière dont ces explosions se produisent. Ces observations contribuent également à faire la lumière sur l’univers primitif et sur la manière dont il a évolué pour devenir l’univers que nous voyons aujourd’hui.
