Il y a environ 200 millions d’années, alors que les dinosaures commençaient à s’installer durablement sur Terre, une étoile s’est effondrée dans une galaxie naine proche. La mort de cette étoile massive déclencha alors une explosion ultra-brillante, dont la lumière, après un long chemin, nous est parvenue l’été dernier. Mais que s’est-il passé exactement ?
Le 17 juin 2018, les télescopes de l’enquête ATLAS, à Hawaii, ont en effet isolé une anomalie à 200 millions d’années-lumière en direction de la constellation d’Hercule. Ce « flash » lumineux, surnommé AT2018cow ou « The Cow » (la vache), n’aura duré que quelques jours avant de finalement disparaître. Si au départ les astronomes suggéraient l’explosion d’une supernova, les observations de suivi nous amènent aujourd’hui à penser que nous aurions peut-être, cet été-là, capturé le moment exact où une étoile s’est effondrée pour former soit un trou noir, soit une étoile à neutrons. Des objets de ce type ont bien évidemment déjà été observés, directement ou non, mais jamais au moment de leur naissance.
10 à 100 fois plus brillante qu’une supernova typique
« Nous pensions qu’il devait s’agir d’une supernova, explique Raffaella Margutti, de la Northwestern University (États-Unis) et principale auteure de l’étude. Mais ce que nous avons observé a remis en question nos notions actuelles de mort stellaire ». L’explosion était en effet 10 à 100 fois plus brillante qu’une supernova typique. Elle était également plus violente – avec des particules propulsées à 30 000 kilomètres par seconde (ou 10 % de la vitesse de la lumière). S’il s’avérait qu’il s’agissait d’une supernova, ce flash lumineux ne se serait également pas estompé. Ces événements peuvent durer plusieurs millions d’années. Or, « The Cow » n’a duré qu’une quinzaine de jours.
« C’était suffisant pour exciter tout le monde parce que c’était si inhabituel et, selon des critères astronomiques, très proche », note la chercheuse. Des analyses de suivi sous différentes longueurs d’onde (rayons X, rayons X durs, ondes radio et rayons gamma) ont alors permis aux astronomes de continuer à étudier l’anomalie après que sa luminosité visible initiale ait disparu (pendant 27 jours au total). Ces analyses ont alors finalement révélé qu’il s’agissait bien d’un soubresaut témoignant de la naissance d’un trou noir, ou d’une étoile à neutrons. En bref, un objet très, très compact entouré de débris stellaires tourbillonnants.
Une explosion proche
Deux principaux facteurs ont contribué à cette incroyable découverte. Située dans la galaxie naine CGCG 137-068, à seulement 200 millions d’années-lumière, l’explosion s’est opérée à une distance relativement proche de la Terre (plus facile à repérer). Il y aurait eu environ 10 fois moins de débris stellaires éjectés que ceux expulsés lors d’un effondrement stellaire massif typique. S’il y avait eu davantage de débris stellaires, ceux-ci nous auraient tout simplement bloqué la vue. C’est donc un véritable coup de chance qui permettra aux astronomes de mieux appréhender la naissance de ce type d’objets.
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