L’étoile à neutrons au cœur de la supernova SN 1987A enfin détectée
Dans la nuit du 23 au 24 février 1987, un événement astronomique majeur a été observé dans l’hémisphère Sud : une étoile a explosé en supernova, baptisée SN 1987A. Située à environ 165 000 années-lumière dans le Grand Nuage de Magellan, il s’agit de la première supernova visible à l’œil nu depuis 400 ans, la dernière étant la supernova de Kepler en 1604.
Depuis sa découverte, SN 1987A a été l’objet d’observations intensives avec des équipements modernes. Des neutrinos, particules subatomiques émis lors de l’explosion, ont été détectés, indiquant la formation d’un objet compact, tel qu’une étoile à neutrons ou un trou noir. Toutefois, jusqu’à récemment, cet objet n’avait pas été identifié au sein des débris de la supernova. Une équipe dirigée par Claes Fransson de l’université de Stockholm a réussi à localiser cet objet grâce au télescope spatial JWST.
La question de la présence de cet objet compact était en suspens depuis près de quarante ans. Lorsqu’une étoile de plus de huit fois la masse du Soleil arrive en fin de vie, elle s’effondre sous sa propre gravité. Ce phénomène engendre une explosion spectaculaire, expulsant des couches externes de gaz et de poussières. Le cœur de l’étoile, quant à lui, se transforme en un objet compact, soit une étoile à neutrons, soit un trou noir, selon la masse de l’étoile initiale.
Des analyses d’images antérieures à l’explosion ont permis d’identifier l’étoile progénitrice comme une supergéante bleue, pesant entre 15 et 20 masses solaires. Cette masse étant insuffisante pour former un trou noir, des indices, notamment la durée de l’émission de neutrinos, laissaient penser à la formation d’une étoile à neutrons. Cependant, sa localisation restait incertaine.
En 1989, une équipe avait signalé la détection d’un pulsar au cœur des restes de SN 1987A, mais ce signal n’a jamais été confirmé. En 1990, des images du télescope spatial Hubble n’ont pas permis d’identifier clairement une étoile à neutrons. Plusieurs hypothèses ont été avancées pour expliquer cette absence, incluant la possibilité que l’objet soit masqué par un nuage de poussières ou qu’il se soit transformé en trou noir.
Récemment, l’équipe de Fransson a effectué une analyse spectroscopique des débris avec le JWST, utilisant l’instrument MIRI. Ils ont détecté des raies d’émission d’argon et de soufre, éléments produits par les réactions dans l’étoile initiale. Ces données indiquent la présence d’un objet émettant un fort rayonnement, probablement une étoile à neutrons, se déplaçant à environ 400 kilomètres par seconde au sein des débris en expansion.
Cette découverte marque une avancée significative dans la compréhension des supernovas et des objets compacts qui en résultent, ouvrant de nouvelles voies de recherche dans l’astrophysique.
Source : Pour la Science
