Les astronomes de l'Université de Cardiff ont fait quelque chose que personne d'autre n'a pu faire. Une équipe, dirigée par le Dr Phil Cigan de l'École de physique et d'astronomie de l'Université de Cardiff, a trouvé le reste d'étoile à neutrons de la célèbre supernova SN 1987A. Leur témoignage met fin à une recherche de 30 ans de l'objet.
SN 1987A était une supernova dans le Grand Nuage de Magellan. C'était une supernova de type II à environ 168 000 années-lumière de distance, et la lumière a atteint la Terre en 1987. Elle est scientifiquement significative car elle a présenté une excellente occasion d'étudier les supernovae d'effondrement du noyau à travers ses différentes phases.
"Pour la toute première fois, nous pouvons dire qu'il y a une étoile à neutrons à l'intérieur de ce nuage dans le reste de la supernova."
Dr Phil Cigan, Cardiff University, auteur principal de l'étude.
Mais même si les scientifiques ont beaucoup appris en l'observant, une question est restée sans réponse jusqu'à présent. Où était l'étoile à neutrons qui devait se trouver au centre de l'onde de choc en expansion? La théorie de la supernova dit que cela devrait être là, et les données sur les neutrinos de l'époque ont fourni la preuve.
Puisque personne ne pouvait le trouver, différentes raisons ont été avancées pour expliquer pourquoi il n'était pas là. Certains se sont demandé si SN 1987A formait une étoile de quark au lieu d'une étoile à neutrons. Une autre théorie a suggéré qu'un pulsar s'était formé à la place et que son champ magnétique était petit ou inhabituel, nous empêchant de le détecter. Une troisième possibilité était que le gaz et la poussière retombaient dans l'étoile à neutrons, l'effondrant dans un trou noir.
Une explication plus prosaïque était qu'il était là, juste obscurci par tellement de gaz et de poussière que nous ne pouvons pas le voir.
Maintenant, cette équipe dit l'avoir trouvée avec le télescope Atacama Large Millimeter / sub-millimeter Array (ALMA). Il se cache dans une tache de poussière particulièrement brillante, juste là où l’étoile à neutrons devrait être. L'explication prosaïque gagne encore.
L'équipe a publié ses résultats dans le Astrophysical Journal. Le document est intitulé «Images ALMA à haute résolution angulaire de la poussière et des molécules dans les éjections SN 1987A». L'auteur principal est le Dr Phil Cigan de l'Université de Cardiff.
"Pour la toute première fois, nous pouvons dire qu'il y a une étoile à neutrons à l'intérieur de ce nuage dans le reste de la supernova", a déclaré le Dr Cigan dans un communiqué de presse. Sa lumière a été voilée par un nuage de poussière très épais, bloquant la lumière directe de l'étoile à neutrons à de nombreuses longueurs d'onde comme du brouillard masquant un projecteur. »
Le Dr Mikako Matsuura est maître de conférences à l'École de physique et d'astronomie de l'Université de Cardiff. Ses recherches portent sur la poussière et les molécules dans les supernova et les restes de supernova, et elle a été l'un des auteurs de cette étude.
«Nos nouvelles découvertes permettront désormais aux astronomes de mieux comprendre comment les étoiles massives finissent leur vie…»
Dr Mikako Matsuura, Cardiff University, co-auteur de l'étude.
"Bien que la lumière de l'étoile à neutrons soit absorbée par le nuage de poussière qui l'entoure, cela fait à son tour briller le nuage sous une lumière sub-millimétrique, que nous pouvons maintenant voir avec le télescope ALMA extrêmement sensible", a déclaré Matsuura.
"Nos nouvelles découvertes permettront désormais aux astronomes de mieux comprendre comment les étoiles massives finissent leur vie, laissant derrière elles ces étoiles à neutrons extrêmement denses", a poursuivi le Dr Matsuura.
La lumière de SN 1987A a été repérée pour la première fois le 23 février 1987. Elle se trouvait à environ 160 millions d'années-lumière, mais elle a brûlé avec une lumière équivalente à 100 millions de soleils et a été brillante pendant plusieurs mois.
SN 1987A était la supernova la plus proche en 400 ans. Depuis la Supernova de Kepler en 1604, il n'y en a pas eu une aussi brillante et aussi proche. (La supernova de Kepler était dans la Voie lactée, à seulement 20 000 années-lumière.) Elle a été un objet constant d'attention pour les astronomes et les astrophysiciens, et ils la surveillent de près depuis plus de trois décennies maintenant.
L'explosion de la supernova a créé une onde de choc en expansion massive de gaz, surchauffée à plus d'un million de degrés F. Lorsque le gaz s'est refroidi, une partie est devenue solide, formant un nuage dense de poussière. À l'intérieur de cette poussière se trouve l'étoile à neutrons, là où les scientifiques pensaient qu'elle se trouverait.
«Nous sommes convaincus que cette étoile à neutrons existe derrière le nuage et que nous connaissons son emplacement précis», a déclaré Matsuura. "Peut-être que lorsque le nuage de poussière commencera à s'éclaircir à l'avenir, les astronomes pourront voir directement l'étoile à neutrons pour la toute première fois."
Plus:
- Communiqué de presse: Des scientifiques découvrent la disparition d'une étoile à neutrons
- Document de recherche: Images ALMA à haute résolution angulaire de la poussière et des molécules dans les éjections SN 1987A
- Space Magazine: Timelapse montre l'épave rougeoyante de Supernova 1987a s'étendant vers l'extérieur sur 30 ans
- Space Magazine: les astronomes continuent de regarder les ondes de choc se développer depuis la supernova SN1987A, alors qu'elles se brisent dans le milieu interstellaire environnant
