Généralement, supernova est synonyme de destruction. Pourtant, certaines étoiles peuvent survivre à cette explosion cataclysmique. L’une d’entre elles est particulièrement étonnante : elle est plus brillante qu’avant sa « mort » !
Dans une galaxie appelée NGC1309, une supernova a été détectée en 2012.
Déjà, SN 2012Z avait surpris les astronomes qui, en comparant les images prises avant et après l’explosion, s’étaient rendu compte que la naine blanche censée avoir été déchiquetée était toujours là.
Un premier choc, mais pas le dernier… Une étude parue dans The Astrophysical Journal, qui revient sur dix ans d’observations de cette étoile survivante, provoque de nouveaux haussements de sourcils. Car son verdict est plutôt étrange : « Cette étoile était déjà unique. Nous ne savions pas exactement comment elle a survécu.
Mais surprise, elle est encore plus brillante qu’avant ! », résume Curtis McCully, de l’observatoire de Las Cumbres en Californie, l’un des auteurs de l’article.
Non seulement l’étoile n’a pas été détruite, mais elle a gagné en éclat…
Les mystères s’accumulent dans cette affaire, mais une piste à suivre réside dans le fait que les supernovas ne sont pas toutes identiques, loin de là.
Celle-ci est de type Ia, c’est-à-dire une supernova thermonucléaire qui se produit dans un couple d’étoiles, dont l’une est une naine blanche.
Le processus clé pour déclencher l’explosion est l’accrétion de matière. La naine blanche absorbe la matière de sa compagne, jusqu’à atteindre une masse critique qui provoque une fusion du carbone dans son cœur. À partir de là, tout va très vite et l’étoile atteint plusieurs milliards de degrés pour voir toute son énergie libérée dans une gigantesque explosion.
Une phase extrêmement rapide
Le problème avec cette belle théorie, c’est que les événements s’enchaînent très vite. La fusion ne dure que quelques instants avant que toutes les particules ne soient éjectées jusqu’à 20 000 km/s. Dans ce très bref laps de temps, il peut se passer énormément de phénomènes imprévus. Et c’est le cas ici, selon Curtis McCully : « Nous pensons que l’explosion n’a pas été uniforme. Une bulle de matière a pu s’échapper de l’étoile avant que l’explosion ne la détruise complètement. »
Cette explosion incomplète a un nom : une supernova de type Iax. Identifiée comme telle en 2013, cette nouvelle classe d’explosions a bouleversé la théorie sur la mort des étoiles, et plusieurs supernovas se sont révélées elles aussi incomplètes. L
’étude fondatrice parue en 2013 en identifie 25, dont SN 2012Z qui devient rapidement une cible de choix, car elle a pu être observée depuis des années avant et après son explosion.
Une augmentation d’éclat inexpliquée
Mais admettons qu’une étoile puisse survivre à une supernova, cela n’explique pas pourquoi elle deviendrait plus brillante avec le temps. Au mieux, elle retrouverait sa forme originelle avec un peu de matière en moins.
SN 2012Z est donc à ce jour le seul exemple d’un tel phénomène. « Nous pensons qu’il y avait du matériel radioactif, suggère Curtis McCully. D’habitude, il est éjecté dans une supernova classique. Sauf qu’ici, il est retombé sur le restant d’étoile qui avait survécu. Ce matériel chauffe l’étoile et la rend encore plus brillante. »
L’idée est liée au fait que lorsqu’une supernova se produit, elle crée des particules radioactives. Le silicium en fusion se change en isotopes de nickel, de cobalt, puis de fer : des éléments considérés comme des débris radioactifs qui, d’habitude, provoquent l’importante luminosité des supernovas. Mais ici, ils servent plutôt à illuminer le vestige de l’étoile elle-même. Les auteurs indiquent qu’il faudrait davantage de recherches sur la physique des supernovas pour en savoir plus.
De plus, cette hypothèse a le défaut de ne pas pouvoir être vérifiée puisqu’aucun autre exemple n’existe. « Les supernovas de type Ia ou Iax sont peut-être fréquentes, mais lointaines, précise Luc Dessart, de l’Institut d’astrophysique de Paris. La plupart du temps, même si elles laissent une étoile survivante derrière elles, nous sommes incapables de la détecter. »
Un astre à surveiller
Du côté de Curtis McCully, même s’il n’y a rien d’autre à se mettre sous la dent, il reste tout de même SN 2012Z qui peut avoir quelques petites choses à nous apprendre. « Comme elle reste brillante, nous pouvons continuer de l’observer avec le télescope Hubble.
Nous pensons qu’elle risque de devenir encore plus brillante si elle continue d’accréter du matériel laissé derrière par l’explosion. » Le point d’interrogation reste pour le moment la compagne de la naine blanche : que lui est-il arrivé après l’explosion ?
Les astronomes s’attendent à ce qu’elle aussi devienne plus brillante d’ici à quelques années sous l’effet de la radioactivité. Mais pour s’en assurer, il faudra attendre que la nature fasse son travail, ce que Hubble va surveiller scrupuleusement.
