On a découvert une nouvelle classe d’explosions cosmiques

Dernièrement, des astronomes ont annoncé l’existence d’une toute nouvelle classe d’explosions cosmiques découverte grâce à l’observation de trois événements similaires impliquant des supernovas. Le premier de ces événements avait été détecté en juin 2018 avec l’observation d’une explosion ayant des particularités encore jamais vues. L’objet source de l’explosion est dénommé AT2018cow ou « The Cow », et a surpris la communauté scientifique avec des caractéristiques inhabituelles comparées à celles d’explosions de supernovas. Il y a par exemple la luminosité initiale qui a augmenté très rapidement et qui s’est ensuite éteinte en quelques jours seulement.

Deux autres observations faites en 2016 et en 2018 ont aussi mis les scientifiques sur la piste d’un nouveau type d’explosion cosmique. Le premier implique un objet dénommé CSS161010 dans une galaxie située à 500 millions d’années-lumière, tandis que l’autre concerne un objet dénommé ZTF18abvkwla ou « The Koala » se trouvant dans une galaxie à 3,4 milliards d’années-lumière de la Terre. Deux équipes se sont mises à examiner de plus près ces deux explosions à l’aide du National Science Foundation’s Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) et d’autres puissants télescopes.

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Les résultats obtenus ont surpris les astronomes. Anna Ho par exemple, astronome chez Caltech et auteur principal de l’étude sur ZTF18abvkwla, a même cru à une erreur.

Des résultats surprenants

Ho, en analysant les données, a tout de suite vu que l’émission radio de ZTF18abvkwla était aussi brillante que celle d’une salve de rayons gamma. Quant à Deanne Coppejans,  travaillant au Northwestern University et à la tête de l’étude sur CSS161010, elle a découvert que l’objet avait éjecté une quantité inhabituelle de matière dans l’espace interstellaire à une vitesse dépassant la moitié de la vitesse de la lumière.

Les deux équipes ont conclu que les deux explosions présentaient des similarités avec ce qui est arrivé à AT2018cow. Selon les scientifiques, les événements en question sont des FBOT ou Fast Blue Optical Transients et ils représentent des explosions stellaires différentes des autres. Les chercheurs ont indiqué que les FBOT commencent de la même façon que certains supernovas ou explosions gamma, se produisant lorsque les étoiles plus massives que le Soleil arrivent à la fin de leur vie.

C’est ce qu’il se passe après l’explosion initiale qui est différent.

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L’explication probable

Les scientifiques expliquent que les supernovas ordinaires produisent une projection sphérique de matière dans l’espace interstellaire. De plus, si un disque de matière en en rotation se forme autour de l’étoile à neutron ou du trou noir produit, les jets propulsés peuvent produire des faisceaux étroits de rayons gamma. Les astronomes appellent l’ensemble formé par le disque en rotation et les jets produits un « moteur ».

En ce qui concerne les FBOT, les chercheurs ont pu conclure qu’il y a également un moteur. Toutefois, le moteur est cette fois-ci enveloppé d’un matériau épais probablement éjecté par l’étoile avant l’explosion. Lorsque cette couche de matériau est touchée par l’onde de choc de l’explosion, cela cause la salve de lumière visible juste après l’explosion, donnant cet aspect inhabituel aux FBOT. L’onde de choc en contact avec le matériau produit également des émissions radio. C’est cette émission puissante qui montre qu’il y a bien un moteur à la source de l’explosion.

D’après Ho, l’enveloppe de matériau dense signifie que l’étoile est différente de celles qui produisent des salves de rayons gamma. Dans le cas des étoiles The Cow et CSS161010, ce matériau contenait de l’hydrogène, quelque chose de jamais vu dans les explosions gamma. Les observations ont aussi montré que les trois objets inhabituels se trouvaient tous dans des galaxies naines. Coppejans a ainsi indiqué que les propriétés de telles galaxies pourraient être la cause d’une évolution très rare de certaines étoiles.

Dans tous les cas, les astronomes continueront à observer l’Univers à la recherche d’étoiles possédant ces caractéristiques particulières. L’observation continue des trois objets déjà découverts pourrait également permettre d’obtenir plus de réponses aux questions qui se posent sur cette nouvelle classe d’explosions cosmiques.

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Mots-clés astronomie