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Une supernova extrême a illuminé le ciel il y a 1 000 ans

En 1054 de notre ère, une explosion stellaire de type supernova a illuminé le ciel d’une luminosité telle qu’elle pouvait être vue de la Terre en plein jour, pendant 23 jours d’affilée.

Ses vestiges existent encore aujourd’hui sous la forme de la nébuleuse du Crabe, et de nouvelles recherches nous donnent notre meilleure idée de ce qui a pu provoquer un tel phénomène.

Nouvelle découverte

Sur la base de l’analyse d’une supernova plus récente appelée SN 2018zd, les astronomes pensent que SN 2018zd et la supernova de 1054 CE sont toutes deux des supernovae à capture d’électrons – un troisième type rare de supernova, à côté du type I (thermonucléaire) et du type II (effondrement du noyau).

Les experts émettent des hypothèses sur ce troisième type d’étoiles explosives depuis des décennies, mais les preuves physiques de supernovae à capture d’électrons sont difficiles à trouver. Les caractéristiques inhabituelles de SN 2018zd – située à seulement 31 millions d’années-lumière – pourraient être les premières que nous ayons identifiées correctement.

« Cette supernova nous aide littéralement à décoder des documents millénaires provenant de cultures du monde entier », explique l’astrophysicien Andrew Howell, de l’université de Californie à Santa Barbara (UCSB). « Et elle nous aide à associer une chose que nous ne comprenons pas entièrement, la nébuleuse du Crabe, à une autre chose dont nous disposons de données modernes incroyables, cette supernova.

« Ce faisant, elle nous apprend des notions de physique fondamentale : comment certaines étoiles à neutrons se forment, comment les étoiles extrêmes vivent et meurent, et comment les éléments dont nous sommes constitués sont créés et dispersés dans l’Univers. »

Chaque étoile est en lutte constante avec la gravité, la fusion en cours ou des atomes denses prolongeant sa durée de vie. Dans le cas des supernovae, soit une augmentation de la masse conduit à une explosion thermonucléaire (type I), soit l’étoile est à court de combustible et son noyau de fer s’effondre (type II).

À l’aide d’images d’archives prises par le télescope spatial Hubble avant l’explosion de SN 2018zd, ainsi que de relevés plus récents effectués après l’explosion, les astronomes ont remarqué que SN 2018zd répondait aux six indicateurs d’une supernova à capture d’électrons – la première supernova enregistrée à cet effet.

Alors que l’on pensait auparavant que la nébuleuse du Crabe était le résultat d’une supernova à capture d’électrons, il est beaucoup plus délicat d’essayer de reconstituer la physique d’une explosion qui a été observée depuis la Terre il y a un millier d’années. La nouvelle recherche rend plus probable que l’événement de 1054 CE était une explosion de type III, et explique en partie sa luminosité.

L’équipe pense que les matériaux rejetés par l’étoile en explosion sont entrés en collision avec les restes de la supernova, augmentant ainsi sa luminosité dans le ciel, car on a observé exactement le même effet pour SN 2018zd.

L’astronome Ken Nomoto, de l’université de Tokyo au Japon, qui a fait cette première prédiction de supernovae à capture d’électrons en 1980, a pu voir son hypothèse confirmée par de nouvelles découvertes plus de quatre décennies plus tard.

« Je suis très heureux que l’on ait finalement découvert la supernova à capture d’électrons, dont mes collègues et moi avions prédit l’existence et le lien avec la nébuleuse du Crabe il y a 40 ans », déclare Nomoto.

« J’apprécie beaucoup les grands efforts déployés pour obtenir ces observations. C’est un merveilleux cas de combinaison d’observations et de théorie. » La recherche a été publiée dans Nature Astronomy.

L’Histoire

La supernova de l’an 1054, ou, selon son appellation normalisée, SN 1054, est une supernova dont l’explosion a été observée à partir du mois de juillet 1054, pendant une durée d’environ deux ans. De nombreux documents du monde chinois relatent son observation, qui est également attestée par un document en provenance du monde arabe. En revanche, l’hypothèse formulée plus récemment de la connaissance et de la transcription de cet événement par des Européens et des Amérindiens de cette époque reste très incertaine.

Le rémanent de supernova de SN 1054, constitué des débris éjectés lors de l’explosion, est appelé nébuleuse du Crabe. Elle est située dans une direction proche de celle de l’étoile ζ Tauri. Elle héberge en son sein le résidu compact de l’étoile qui a explosé, un pulsar, appelé pulsar du Crabe (ou PSR B0531+21). Cette nébuleuse et le pulsar qu’elle contient forment une des structures astronomiques les plus étudiées en dehors du système solaire, entre autres parce qu’il s’agit d’une des rares supernovas galactiques dont la date d’explosion est parfaitement connue, et que ces deux objets sont parmi les plus lumineux de leurs catégories respectives. Pour ces raisons, et du fait du rôle important qu’elle a plusieurs fois occupé à l’époque moderne, SN 1054 est la supernova historique la plus célèbre de l’histoire de l’astronomie. SN 1054 fait partie des huit supernovas galactiques dont des témoignages écrits décrivant l’explosion sont parvenus jusqu’à nous et ont pu être identifiés comme tels.

sources : https://fr.wikipedia.org/ / https://www.sciencealert.com / https://www.nature.com/

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