Supernova binaire découverte dans la constellation des Gémeaux par des astronomes.

Des astronomes ont identifié le premier reste de supernova binaire connu. Une équipe dirigée par Miltiadis Michailidis de l’Université de Stanford a établi que IC 443 et G189.6+3.3, deux restes de supernova dans la constellation des Gémeaux, près de l’étoile Propus (η Geminorum), sont des « frères ».

Dans un article à paraître dans Nature Communications, l’équipe soutient que les étoiles progenitrices massives des deux restes ont formé un système binaire rapproché.

La première étoile a explosé en supernova entre 20 000 et 110 000 ans. L’explosion a propulsé son étoile compagne à travers l’espace. Ensuite, il y a environ 8 000 ou 9 000 ans, après avoir parcouru au moins 40 années-lumière, cette deuxième étoile a également explosé. Les deux supernovae ont laissé derrière elles des restes — des nuages gazeux en expansion émettant des radiations à haute énergie en s’écrasant dans leur environnement.

IC 443, également connue sous le nom de Jellyfish Nebula, est le plus jeune des deux restes. Cet objet est remarquable non seulement par son apparence dans les longueurs d’onde visibles, mais aussi par sa brillance en rayons gamma à haute énergie, détectée par le télescope spatial Fermi Gamma-ray de la NASA en 2013. Les rayons gamma proviennent de protons qui ont fui la supernova et percuté des atomes de gaz du nuage interstellaire voisin, Sharpless 249 (ou S249 pour faire court).

Le reste plus vieux et plus grand, quant à lui, est à peine visible sauf dans les longueurs d’onde à haute énergie. Connu par ses coordonnées galactiques sous le nom de G189.6+3.3, il a été détecté pour la première fois par le télescope à rayons X allemand Röntgensatellit (ROSAT) en 1994.

Une partie de la nébuleuse qui est facilement visible est un filament de gaz chaud à l’est immédiat de IC 443. De nouvelles observations en rayons X révèlent que ce filament est une onde de choc, produite lorsque la coque de gaz en expansion de la supernova plus ancienne s’est écrasée dans le nuage S249. De plus, l’analyse des observations de Fermi au cours des 16 dernières années montre que G189.6+3.3 brille également en rayons gamma, probablement en raison du même processus qui génère l’émission de rayons gamma d’IC 443.

Estimer la distance d’un reste de supernova est difficile, mais le fait que les deux restes interagissent avec le même nuage de gaz indique qu’ils sont à la même distance, probablement à environ 6 000 années-lumière.

Selon Michailidis, qui a présenté ces résultats lors de la 248e réunion de l’American Astronomical Society à Pasadena, Californie, la probabilité de trouver deux restes de supernova non liés dans la même région du ciel par pure coïncidence est inférieure à 1 %.

Pour vérifier la crédibilité du scénario proposé des « frères », Michailidis et ses collègues ont réalisé des simulations informatiques de l’évolution d’un million d’étoiles binaires massives différentes.

Ils ont découvert que des restes de supernova jumeaux, séparés par quelques dizaines d’années-lumière et avec des retards de temps de plusieurs dizaines de milliers d’années, sont facilement produits lorsque les étoiles progenitrices sont en orbite serrée.

« Les preuves que nous avons compilées [.] dessinent un tableau convaincant d’un événement de supernova double », a déclaré Michailidis dans un communiqué de presse de la NASA. « Je pense que c’est un très beau travail », a déclaré l’expert en supernova Danny Milisavljevic de l’Université Purdue, qui n’a pas participé à l’étude. « L’interprétation des « frères » est convaincante, et il est encourageant qu’elle s’appuie sur une image qui se développe depuis quelques années, depuis que des données en rayons X ont d’abord suggéré que ces deux restes pourraient partager une origine commune. »