Lorsqu’une étoile explose (une supernova), elle envoie son intense éclat de lumière dans toutes les directions. En de rares occasions, dans les mois et les années qui ont suivi, des anneaux de lumière ou « échos de lumière » se sont propagés à partir de la position d’origine de la supernova.
C’est ce qui est décrit dans un récent article de Les lettres du journal astrophysique basé sur des observations avec le télescope spatial Hubble (HST) par une collaboration d’astronomes de Dublin, Barcelone, Aarhus, New York et Garching. L’article, « Le télescope spatial Hubble révèle des échos lumineux spectaculaires associés à la supernova à enveloppe dénudée 2016adj dans l’emblématique Dust Lane de Centaurus A », a été publié cette semaine.
Les scientifiques ont fusionné les images HST dans une courte vidéo gif, montrant d’abord l’explosion de la supernova au centre même, suivie d’anneaux lumineux qui sont apparus lorsque la lumière de l’explosion a frappé diverses couches de poussière à proximité.
Le scientifique principal, le professeur Maximillian Stritzinger de l’Université d’Aarhus, au Danemark, a déclaré : « L’ensemble de données est remarquable et nous a permis de produire des images et des animations colorées très impressionnantes qui montrent l’évolution des échos de lumière sur une période de cinq ans. phénomène auparavant seulement documenté dans une poignée d’autres supernovae. »
Le co-auteur et astrophysicien basé à Dublin, le Dr Morgan Fraser, UCD School of Physics, a déclaré : « Alors que le télescope spatial James Webb a attiré beaucoup d’attention, son prédécesseur Hubble continue de fournir des images incroyables de l’univers. ciel depuis plus de trois décennies, afin que nous puissions trouver des choses comme cet écho lumineux qui évoluent lentement sur de nombreuses années. »
Le co-auteur, le Dr Lluis Galbany, de l’Institut des sciences spatiales de Barcelone, a déclaré : « L’onde de choc de cette puissante explosion de supernova se propage à plus de 10 000 kilomètres par seconde. Devant cette onde de choc se trouve un intense flash de lumière émis par la supernova. , et c’est ce qui est à l’origine des anneaux en expansion que nous pouvons voir sur les images. Les supernovae sont intéressantes car ces explosions cosmiques produisent de nombreux éléments lourds tels que le carbone, l’oxygène et le fer, qui composent notre galaxie, les étoiles et notre planète. «
Le co-auteur, le Dr Stephen Lawrence, de l’Université Hofstra, à New York, a déclaré : « Une bonne analogie quotidienne consiste à imaginer la finale d’un feu d’artifice : l’éclat lumineux d’un obus à la fin du spectacle allumera la fumée. d’obus antérieurs qui persistent encore dans la zone. En comparant une série de photographies prises pendant plusieurs minutes, vous pouvez mesurer toutes sortes d’informations qui ne sont pas directement liées à l’explosion la plus récente qui illumine la scène, des choses comme combien obus avaient déjà explosé, quelle est l’opacité de la fumée d’un obus donné, ou à quelle vitesse et dans quelle direction le vent soufflait. »
La supernova en question, nommée SN 2016adj, a été vue pour la première fois en 2016 et appartient à la célèbre galaxie particulière Centaurus A, située entre 10 et 16 millions d’années-lumière de la Terre. Pendant cinq ans et demi, les astronomes ont observé la zone autour de la supernova après sa lente disparition.
Centaurus A est plein de voies de poussière et lorsque la lumière latérale de la supernova a frappé ces zones poussiéreuses au fil du temps, elles se sont allumées de plus en plus loin de la position originale de la supernova, créant une série d’anneaux d’émission en expansion appelés échos lumineux.
Les variations de ces anneaux au cours des années d’observation permettent aux chercheurs de sonder la disposition des bandes de poussière dans la galaxie à proximité de l’explosion. Les données suggèrent qu’ils consistent en des colonnes de poussière avec de grands trous entre les deux, ressemblant à un morceau de fromage suisse.
Le professeur Stritzinger a déclaré: « Centaurus A est une énorme galaxie elliptique. Celles-ci sont pour la plupart calmes, sans poussière et sans étoiles plus jeunes susceptibles de se transformer en supernovae, mais Centaurus A est évidemment différent. C’est une source radioastronomique puissante et il contient des bandes de poussière proéminentes avec de nouvelles étoiles se formant à l’intérieur. C’est un signe qu’elle a « récemment » englouti une autre galaxie spirale plus petite, et les choses ne se sont pas encore calmées, comme cela pourrait se produire dans quelques centaines de millions d’années. les échos nous aideront à mieux comprendre ces violentes collisions de galaxies. »
Jusqu’à présent, quatre échos lumineux distincts produits par quatre nappes de poussière différentes ont été observés. L’ensemble de données pour SN 2016adj offre la détection la plus précoce d’émission d’écho lumineux associée à une supernova. L’équipe a pu mesurer ces émissions 50 jours après l’explosion de l’étoile, tandis que les échos lumineux précédents capturés par HST, tels que SN 2014J, n’ont commencé que des centaines de jours après l’explosion. De plus, ce sont les premiers échos lumineux trouvés autour d’une supernova de type Ic.
L’équipe, qui comprend le Dr Ferdinando Patat, de l’Observatoire européen austral de Garching, en Allemagne, prévoit de suivre les observations avec le HST à l’avenir, en espérant que davantage d’anneaux lumineux émergeront. De plus, il pourrait être possible d’obtenir un spectre des échos lumineux, montrant en fait le spectre de la supernova sous-jacente.
Maximilian D. Stritzinger et al, le télescope spatial Hubble révèle des échos lumineux spectaculaires associés à la supernova à enveloppe dénudée 2016adj dans la voie de poussière emblématique de Centaurus A, Les lettres du journal astrophysique (2022). DOI : 10.3847/2041-8213/ac93f8. iopscience.iop.org/article/10. … 847/2041-8213/ac93f8