Les astronomes ont découvert la preuve qu’une étoile à neutrons existe au centre de la seule étoile explosive – une supernova – visible à l’œil nu au cours des 400 dernières années, résolvant ainsi un mystère vieux de 30 ans.
Bien que la supernova 1987A – située dans une galaxie naine voisine – soit observée depuis plus de trois décennies, les scientifiques n’ont pas vu l’objet compact qui aurait été produit lors de l’explosion.
Jusqu’à présent, on ne savait pas si l’étoile à neutrons avait persisté ou s’était effondrée dans un trou noir.
Les neutrinos, de minuscules particules subatomiques, ont été produits dans la supernova 1987A et détectés sur Terre il y a 37 ans, la veille de l’observation de la supernova, ce qui indique qu’une étoile à neutrons doit s’être formée.
Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont utilisé deux instruments du télescope spatial James Webb (JWST) de la Nasa, de l’Agence spatiale européenne et de l’Agence spatiale canadienne pour observer la supernova aux longueurs d’onde infrarouges.
Ils ont trouvé des traces d’atomes lourds d’argon et de soufre dont les électrons externes avaient été arrachés (les atomes avaient été ionisés) à proximité de l’endroit où l’explosion de l’étoile s’est produite.
Les experts suggèrent que cela ne peut s’expliquer que s’il existe une source brillante de rayonnement ultraviolet et de rayons X provenant d’une étoile à neutrons, directement ou indirectement.
Si tel était le cas, la surface de l’étoile à neutrons aurait une température d’environ un million de degrés, après s’être refroidie d’environ 100 milliards de degrés au moment de sa formation au cœur de l’effondrement plus de 30 ans plus tôt.
Le professeur co-auteur Mike Barlow, du département de physique et d’astronomie de l’University College de Londres, a déclaré : « Notre détection avec les spectromètres MIRI et NIRSpec de James Webb de fortes raies d’émission d’argon et de soufre ionisées depuis le centre même de la nébuleuse qui entoure Supernova 1987A est une preuve directe de la présence d’une source centrale de rayonnements ionisants.
« Nos données ne peuvent être équipées que d’une étoile à neutrons comme source d’énergie de ce rayonnement ionisant.
“Ce rayonnement peut être émis par la surface d’un million de degrés de l’étoile à neutrons chaude, ainsi que par une nébuleuse de vent pulsar qui aurait pu être créée si l’étoile à neutrons tournait rapidement et entraînait des particules chargées autour d’elle.
« Le mystère de savoir si une étoile à neutrons se cache dans la poussière dure depuis plus de 30 ans et il est passionnant que nous l’ayons résolu.
« Les supernovae sont les principales sources d’éléments chimiques qui rendent la vie possible – c’est pourquoi nous voulons que nos modèles soient corrects.
« Il n’existe aucun autre objet comparable à l’étoile à neutrons de la Supernova 1987A, si proche de nous et s’étant formée si récemment.
“Comme le matériau qui l’entoure s’étend, nous en verrons davantage au fil du temps.”
Les supernovae se produisent lorsque des étoiles pesant plus de huit à dix fois la masse du soleil s’effondrent et constituent les principales sources d’éléments chimiques (tels que le carbone, l’oxygène et le fer) nécessaires à la vie.
Le noyau effondré de ces étoiles explosives peut donner naissance à des étoiles à neutrons beaucoup plus petites, composées de la matière la plus dense de l’univers connu, ou des trous noirs.
L’étude, publiée dans la revue Science, a impliqué des chercheurs du Royaume-Uni, d’Irlande, de Suède, de France, d’Allemagne, des États-Unis, des Pays-Bas, de Belgique, de Suisse, d’Autriche, d’Espagne et du Danemark.
2024-02-22 22:00:00
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