Pour la première fois, des scientifiques ont observé directement la forme du front de choc d’une supernova alors qu’elle traversait la surface d’une étoile mourante, révélant des détails cruciaux sur ces explosions cosmiques. L’événement, désigné SN 2024ggi, a été détecté en avril 2024, provenant d’une galaxie située à 23,6 millions d’années-lumière. Les premières observations ont capturé une forme ovoïde ressemblant à une olive avant que l’onde de choc n’entre en collision avec la matière environnante – un moment éphémère qui donne un aperçu des premiers stades de la mort stellaire.
L’importance de cette détection précoce réside dans le fait que ces détails disparaissent en quelques heures, ce qui souligne l’importance d’une observation rapide et de diverses techniques dans la recherche sur les supernovas.
La physique de la disparition stellaire
La mort d’une étoile massive est un processus complexe déclenché par l’épuisement du combustible fusible dans son noyau. Les étoiles maintiennent leur stabilité en fusionnant des atomes plus légers en atomes plus lourds, convertissant ainsi la masse en énergie. Cependant, ce processus conduit finalement à un noyau riche en fer, où la poursuite de la fusion consomme de l’énergie au lieu de la libérer. Le noyau s’effondre, déclenchant une supernova.
L’implosion génère une onde de choc qui rebondit et éclate vers l’extérieur, traversant les couches externes de l’étoile. La brève fenêtre entre le déclenchement du choc et sa collision avec le matériau précédemment répandu est critique. Cette « phase de déclenchement du choc » est au centre des nouvelles observations.
La spectropolarimétrie révèle la forme
Les astronomes ont déjà capturé des éruptions de choc, mais les nouvelles observations de SN 2024ggi se distinguent par l’utilisation de la spectropolarimétrie, une technique qui mesure la polarisation de la lumière sur différentes longueurs d’onde. Cette méthode permet aux scientifiques de déterminer la géométrie de l’explosion avec une précision sans précédent.
Les observations ont commencé 26 heures seulement après la détection et se sont poursuivies pendant plusieurs jours. Remarquablement, les données ont révélé que l’onde de choc n’était pas sphérique mais s’étirait en forme d’olive ou de ballon de football le long d’un axe préféré. Cette forme allongée a persisté même dans le matériau en expansion projeté vers l’extérieur, suggérant un mécanisme sous-jacent cohérent à l’origine de l’explosion.
Implications et recherches futures
Au fur et à mesure que l’onde de choc se propageait dans la matière précédemment rejetée par l’étoile, l’axe préféré s’est déplacé, indiquant que l’environnement environnant a influencé la géométrie de l’explosion. Une possibilité est que l’étoile ait eu un compagnon binaire dont l’influence gravitationnelle a façonné sa mort.
Les implications de cette découverte sont importantes. En capturant en détail la phase de déclenchement du choc, les scientifiques peuvent affiner les modèles d’explosions de supernova et acquérir une compréhension plus approfondie de l’évolution stellaire. L’utilisation de la spectropolarimétrie ouvre de nouvelles voies pour étudier la géométrie de ces événements, révélant potentiellement les mécanismes cachés à l’origine de leur asymétrie.
Les explosions de supernova comptent parmi les événements les plus énergétiques de l’univers et jouent un rôle crucial dans la distribution des éléments lourds. En démêlant leurs complexités, les scientifiques peuvent dresser un tableau plus complet de l’évolution cosmique.
