Une double explosion cosmique donne naissance à une « Superkilonova » sans précédent

Lorsque des étoiles massives meurent, elles s’éteignent dans des explosions enflammées appelées supernovas. En de plus rares occasions, deux étoiles presque mortes entrent en collision pour créer des kilonovas plus sombres mais tout aussi intenses. Dans des cas encore plus rares, les supernovas et les kilonovas se chevauchent de manière superkilonova— du moins, c'est la meilleure explication pour le moment.

Dans un article récent pour Les lettres du journal astrophysiquedes astronomes dirigés par le California Institute of Technology décrivent une étrange explosion stellaire très probablement être à la fois une supernova et une kilonova. Pour être exact, une supernova a donné naissance à deux étoiles à neutrons – des noyaux stellaires denses et pratiquement morts – qui ont ensuite fusionné pour créer une kilonova.

S’il est confirmé, le signal, baptisé AT2025ulz, serait le deuxième kilonova jamais détecté et le premier du genre à émerger de manière aussi complexe.

Des explosions aux ondulations

Lorsque les étoiles explosent à la fin de leur durée de vie, les explosions contribuent à ensemencer l’univers avec des éléments plus lourds comme le carbone et le fer. Les Kilonovas, en revanche, libèrent des éléments encore plus lourds, tels que l'or et l'uranium, qui deviennent ensuite les éléments de base d'un plus grand nombre d'étoiles et de planètes plus rocheuses.

De tels événements cataclysmiques créent des ondulations dans l’espace-temps – des ondes gravitationnelles – que des détecteurs comme LIGO captent sur Terre. L’humanité n’a documenté les kilonovas qu’une seule fois, en 2017, également avec LIGO. Les astronomes étaient donc ravis lorsqu'en août de cette année, le même centre a envoyé une alerte à la communauté, l'informant d'un signal qui semblait ressembler à cette détection historique.

Presque immédiatement, une autre caméra d'enquête a confirmé des lumières rouges qui s'éteignaient rapidement, signe de la production d'éléments lourds à partir de kilonovas, provenant du même endroit. Quelques jours plus tard, la source s'est à nouveau allumée, mais cette fois en bleu, ressemblant davantage à une supernova.

Détectives stellaires

« Au début, pendant environ trois jours, l'éruption ressemblait à la première kilonova de 2017 », a déclaré Mansi Kasliwal, auteur principal de l'étude et astrophysicien à Caltech, dans un communiqué. libérer. « Tout le monde essayait intensément de l'observer et de l'analyser, mais ensuite cela a commencé à ressembler davantage à une supernova, et certains astronomes ont perdu tout intérêt. Pas nous. »

Pour Kasliwal, il y avait trop de questions sans réponse sur AT2025ulz pour conclure qu'il s'agissait d'une supernova. D’une part, cela ne ressemblait pas à une supernova moyenne, ni même à la kilonova observée en 2017. De plus, les données sur les ondes gravitationnelles indiquaient la fusion de deux objets, dont au moins un était inhabituellement léger.

« Aucune étoile à neutrons n'avait jamais été observée auparavant avec une masse inférieure à celle du Soleil, et cela était considéré comme théoriquement impossible », a déclaré Brian Metzger, co-auteur de l'étude et physicien théoricien à l'Université de Columbia, dans une étude. déclaration. Mais c’est ce que LIGO a découvert : une étoile à neutrons subsolaire engagée dans une fusion explosive.

Une enquête inachevée

Théoriquement, la meilleure explication des étoiles à neutrons légères serait le produit d'une étoile massive en rotation rapide se divisant en deux lors d'une supernova, a déclaré Metzger. Mais le chaos général tout au long du processus forcerait en outre les bébés étoiles à neutrons dans une spirale mortelle qui se terminerait par une kilonova, a-t-il ajouté.

Cela dit, cette explication, bien que « alléchante », doit être testée davantage, ont admis les chercheurs. Après tout, AT2025ulz, s'il s'agit d'une kilonova, ne représente que le deuxième kilonova à détecter.

« Les futurs événements kilonovae pourraient ne pas ressembler à GW170817 et pourraient être confondus avec des supernovae », a déclaré Kasliwal. « Nous ne savons pas avec certitude si nous avons trouvé une superkilonova, mais l'événement est néanmoins révélateur. »