Une supernova située à 440 millions d'années-lumière est devenue la première à envoyer un signal gamma clair au télescope Fermi de la NASA, et la source de son éclat extraordinaire semble être l'un des objets les plus extrêmes de l'univers : un magnétar nouveau-né.
L'explosion, cataloguée sous le nom SN 2017egm, appartient à une classe rare appelée supernovae superlumineuses. Ces explosions peuvent briller au moins 10 fois plus fort en lumière visible que les supernovae ordinaires. Jusqu'à présent, les astronomes n'avaient que des indices sur ce qui les alimentait. La détection de Fermi pourrait avoir clos le débat.
Un signal gamma venu de l'espace lointain
SN 2017egm a explosé dans la galaxie NGC 3191, située dans la constellation de la Grande Ourse. Même à cette distance énorme, elle reste l'une des supernovae superlumineuses les plus proches jamais observées depuis la Terre.
Une équipe de recherche internationale dirigée par Fabio Acero au Centre national de la recherche scientifique et à l'Université Paris-Saclay a analysé 16 années de données du Large Area Telescope de Fermi. Ils se sont concentrés sur les six supernovae superlumineuses les plus proches visibles pendant la mission. Seule SN 2017egm a montré des signes de rayons gamma.
Guillem Marti-Devesa, chercheur auparavant à l'Université de Trieste en Italie et maintenant à l'Institut des sciences de l'espace à Barcelone, en Espagne, a déclaré que la détection confirme des indices antérieurs selon lesquels certaines supernovae peuvent être aussi lumineuses en rayons gamma qu'en lumière visible. Les résultats ont été publiés dans la revue Astronomy and Astrophysics.
Un moteur magnétar à l'œuvre
Les supernovae à effondrement de cœur se produisent lorsqu'une étoile massive manque de carburant. Son cœur s'effondre sous l'effet de la gravité, déclenchant une explosion violente. Selon les conditions, l'effondrement laisse derrière lui soit une étoile à neutrons, soit un trou noir.
Dans le cas de SN 2017egm, les scientifiques pensent que le vestige est un magnétar : une étoile à neutrons tournant rapidement avec des champs magnétiques si puissants qu'ils peuvent suralimenter l'explosion de l'intérieur. Ce magnétar, formé lors de l'effondrement de l'étoile, expliquerait pourquoi la supernova est devenue extraordinairement brillante.
Pendant près de 20 ans, les astronomes ont cherché dans les données de Fermi des signaux gamma provenant de milliers de supernovae. Quelques indices intrigants sont apparus, mais aucun n'était définitif jusqu'à présent.
Ce que cela signifie pour comprendre les explosions cosmiques
Fermi fait partie du réseau d'observatoires de la NASA conçu pour suivre les événements changeants à travers l'univers. Cette détection ouvre une nouvelle fenêtre pour étudier les supernovae superlumineuses et les objets exotiques qui les alimentent. En confirmant que des rayons gamma peuvent être émis des années après l'explosion initiale, les chercheurs disposent désormais d'un nouvel outil pour sonder le fonctionnement interne des morts stellaires les plus extrêmes du cosmos.
