Chronologie d’une étoile en supernova capturée dans une image unique incroyable

Les astronomes ont trouvé trois observations de l’apparence d’une explosion de supernova sur différents jours – dans une seule image. L’incroyable instantané n’a pas nécessité une configuration de télescope spéciale ou un logiciel de traitement sympa. L’événement apparemment impossible est le résultat d’un phénomène astronomique particulier : la lentille gravitationnelle.

Tout ce qui a une masse déforme l’espace-temps. Les objets gros et denses peuvent tellement déformer l’espace-temps que la zone environnante de l’univers agit comme une lentille. La lumière des objets d’arrière-plan est agrandie et déformée, tout comme le ferait une lentille en verre, et plusieurs images peuvent se former. Il existe un autre phénomène plus difficile à apprécier avec un objectif ordinaire.

La lumière emprunte différents chemins pour atteindre l’observateur et former les multiples images que nous pourrions voir. Une lentille gravitationnelle est généralement très grande et peu symétrique, et la vitesse de la lumière est finie. Ainsi, les différentes images que nous voyons ne sont pas des vues du même objet d’arrière-plan en même temps – et c’est une chose passionnante, surtout pour les supernovae.

Ce phénomène a été utilisé pour prédire l’explosion d’une supernova, simplement parce que les astronomes avaient déjà vu la même étoile exploser. Ils l’ont simplement vu se produire dans une image différente.

Maintenant, les chercheurs rapportent les observations d’une supernova à trois stades différents de son évolution. La première image montre la supernova environ six heures après l’explosion, la deuxième image montre le même événement trois jours plus tard et la troisième image environ 8 jours après l’explosion. Une quatrième image n’est pas assez lumineuse pour être vue.

Bien qu’elles montrent le même objet à différents moments dans le temps, ces images proviennent de la même observation de l’amas de galaxies Abell 370, prise à peu près au même moment.

La modélisation situe cette explosion de supernova il y a environ 11,5 milliards d’années. Les observations fournissent un aperçu intéressant de l’évolution de la supernova, car elle a changé de couleur au cours de la première semaine et un peu. Cela a également permis à l’équipe d’estimer le rayon de l’étoile avant qu’elle n’explose, ce qui n’est connu que pour quelques supernovae à proximité. Pour un objet aussi éloigné, c’est une trouvaille fantastique.

L’équipe estime que l’étoile d’origine était une super géante rouge avec un rayon compris entre 414 et 687 fois le rayon du Soleil. Cela équivaut à l’étoile s’étendant presque jusqu’à l’orbite de Mars à tout le moins, ou bien au-delà de la ceinture d’astéroïdes. C’était certainement une très grande étoile. Trouver plus de supernovae à lentilles gravitationnelles pourrait fournir encore plus de détails sur ce à quoi ressemblaient les populations stellaires de l’univers primitif.

Le travail est publié dans la revue Nature.