Écrit par Will Dunham
WASHINGTON (Reuters) – Il y a environ 11,5 milliards d’années, une étoile lointaine environ 530 fois plus grande que notre soleil est morte dans une explosion catastrophique qui a soufflé ses couches externes de gaz dans l’univers environnant, une supernova que les astronomes ont documentée dans les moindres détails. .
Les chercheurs ont déclaré mercredi que le télescope spatial Hubble de la NASA était capable de capturer trois images distinctes couvrant huit jours à peine quelques heures après la détonation – une réalisation d’autant plus remarquable compte tenu de la durée et de la durée de la détonation.
Les images ont été découvertes lors d’un examen des données d’observation d’archives de Hubble datant de 2010, selon l’astronome Winley Chen, chercheur postdoctoral à l’Université du Minnesota et auteur principal de l’étude publiée dans la revue Nature.
Ils ont fourni le premier aperçu d’une supernova se refroidissant rapidement après l’explosion initiale dans un ensemble d’images et le premier regard en profondeur sur une supernova très tôt dans l’histoire de l’univers, alors qu’elle avait moins d’un cinquième de son âge actuel.
« La supernova se dilate et se refroidit, sa couleur évolue donc d’un bleu chaud à un rouge froid », a déclaré Patrick Kelly, professeur d’astronomie à l’Université du Minnesota et co-auteur de l’étude.
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L’étoile condamnée, un type appelé super géante rouge, résidait dans une galaxie naine et a explosé à la fin de sa durée de vie relativement courte.
« Les planètes géantes rouges sont des étoiles lumineuses, grandes et massives, mais elles sont beaucoup plus froides que la plupart des autres étoiles massives – c’est pourquoi elles sont rouges », a déclaré Chen. « Après qu’une géante rouge géante ait épuisé l’énergie de fusion de son noyau, l’effondrement de son noyau se produira et l’explosion de la supernova fera alors exploser les couches externes de l’étoile – son enveloppe d’hydrogène. »
La première image, environ six heures après l’éruption initiale, montre que l’éruption a commencé relativement petite et extrêmement chaude – environ 180 000 degrés Fahrenheit (100 000 Kelvin/99 725 degrés Celsius).
La deuxième photo est d’environ deux jours plus tard et la troisième est d’environ six jours plus tard. Sur ces deux images, on voit la matière gazeuse émise par l’étoile se dilater vers l’extérieur. Sur la deuxième photo, l’explosion n’était que la cinquième comme dans le premier cas. Sur la troisième photo, il fait dix fois moins chaud que la première.
Les restes de l’étoile qui explose sont probablement devenus quelque chose d’incroyablement dense appelé une étoile à neutrons, a déclaré Chen.
Un phénomène appelé lentille gravitationnelle forte explique comment Hubble a pu obtenir trois images à différents moments après l’explosion. L’immense force gravitationnelle exercée par un amas de galaxies situé devant l’étoile qui explose du point de vue de la Terre a agi comme une lentille – courbant et amplifiant la lumière émise par la supernova.
« La gravité dans l’amas de galaxies non seulement dévie la lumière derrière elle, mais retarde également le temps de propagation de la lumière car plus la gravité est forte, plus l’horloge se déplace lentement », a déclaré Chen. « En d’autres termes, l’émission de lumière d’une seule source derrière l’objectif peut emprunter plusieurs chemins vers nous, puis nous voyons plusieurs images de la source. »
Kelly a décrit la capacité de voir une supernova se refroidissant rapidement dans un ensemble d’images grâce à une lentille gravitationnelle comme « absolument incroyable ».
« C’est un peu comme voir évoluer une bobine de film de couleur supernova, qui est une image beaucoup plus détaillée de toute supernova connue qui existait lorsque l’univers n’avait qu’une petite partie de son âge actuel », a déclaré Kelly.
« Les seuls autres exemples où nous avons détecté une supernova précoce sont des explosions très proches », a ajouté Kelly. « Alors que les astronomes voient des objets plus éloignés, ils regardent en arrière dans le temps. »
(Reportage par Will Dunham; Montage par Rosalba O’Brien)
