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Nous pourrions bientôt observer les explosions de supernova en « temps réel »

supernova géantes rouges
Vue d'artiste d'une supernova. Crédits : Observatoire européen austral/L. Calçada

Des astronomes ont identifié un indice révélateur permettant de savoir qu’une étoile est sur le point d’exploser en supernova. Cette découverte pourrait aider au développement d’un « système d’alerte précoce » avant que ces événements ne se produisent, ce qui permettrait aux scientifiques de les observer en temps réel. Les détails de l’étude sont publiés dans les Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Un signe révélateur

Avant de mourir en supernova de type II-P, les étoiles dont la masse est comprise entre huit et cinquante masses solaires se mettent à enfler de plus en plus, se transformant alors en supergéante rouge. Cependant, jusqu’à présent, nous n’avons pu obtenir des observations détaillées de ces explosions que plusieurs heures après qu’elles se soient déjà produites. C’est notamment le cas de SN 2013fs, une explosion de supernova observée dans la galaxie NGC 7610 située à environ 160 millions d’années-lumière de la Terre. Elle a été observée environ trois heures seulement après que sa lumière ait atteint la Terre en octobre 2013.

Et si nous pouvions les observer en « temps réel » ?

Dans le but de prévenir ces événements, une équipe dirigée par Benjamin Davies de l’Université John Moores de Liverpool a simulé des données pour déterminer l’apparence des étoiles supergéantes rouges durant l’année qui précède leur explosion. Ces analyses révèlent que les étoiles entre huit et vingt fois la masse du soleil subissent des changements spectaculaires au cours de leurs derniers mois de vie, libérant un énorme cocon de poussière circumstellaire. Ces étoiles deviendraient alors soudainement environ cent fois plus faibles en lumière visible.

supergéante antarès supernova
La supergéante rouge Antarès, 700 fois plus grande que le Soleil. Crédit : ESO, K. Ohnaka

« Alerte rouge ! »

Parce que le matériau dense obscurcit quasi complètement l’étoile juste avant une explosion, les astronomes espérant observer une supernova en temps réel auront besoin de télescopes capables de les alerter en cas de baisse soudaine de luminosité dans la partie visible du spectre.

Cela pourrait être possible avec le prochain observatoire Vera Rubin, un télescope optique en cours de construction au nord du Chili. L’observatoire, qui doit être mis en ligne en 2023, sera en effet équipé d’une caméra de 3,2 gigapixels capable de repérer de minuscules changements dans l’ensemble du ciel visible toutes les trois nuits.

« Le VRO sera capable de voir environ la moitié des étoiles supergéantes rouges à environ dix millions d’années-lumière, ce qui nous permettra de les surveiller tous les quelques jours environ« , a déclaré Davies. « Si nous en voyons une commencer soudainement à s’assombrir de façon spectaculaire, cela pourrait être une indication que le compte à rebours vers une supernova a commencé.« 

La supergéante rouge la plus proche du système solaire est Bételgeuse dans la constellation d’Orion. Cette étoile a récemment fait les gros titres en essuyant quelques fluctuations de sa luminosité. Cependant, ce comportement ne témoignait pas d’une explosion imminente. D’autres étoiles supergéantes rouges à surveiller incluent Antares, à environ 555 années-lumière de distance, et Aldebaran, à environ 65 années-lumière.