Une agonie d’autodestruction, de mort et d’effondrement de supernova. Tel est l’événement dramatique auquel une équipe d’astronomes de l’université Northwestern et de l’université de Californie à Berkeley (États-Unis) a assisté pour la première fois en temps réel.

Il s’agit d’un événement longtemps recherché : un aperçu des derniers jours d’une étoile géante avant qu’elle n’explose.

Les supergéantes rouges, dont la masse est plus de huit fois supérieure à celle du Soleil, ont une surface très froide, inférieure à 3800 °C, et un rayon énorme (entre 200 et 800 fois celui du Soleil). Elles deviennent des supernovae de type II (ou Ib/Ic), laissant derrière elles une étoile à neutrons ou un trou noir.Bien que nous n’ayons pas observé un tel événement dans la Voie lactée au cours des 400 dernières années, nous voyons maintenant des centaines d’explosions de ce type dans d’autres galaxies chaque année.

Cette découverte remet en question les idées reçues sur l’évolution des supergéantes rouges juste avant leur explosion. Les observations précédentes montraient que les supergéantes rouges restaient relativement inactives avant leur mort, sans éruptions violentes ni émissions lumineuses, alors que les nouvelles observations montrent le contraire.

Les scientifiques ont détecté un rayonnement lumineux provenant d’une supergéante rouge au cours de la dernière année précédant son explosion, ce qui suggère qu’au moins certaines de ces étoiles doivent subir des changements importants dans leur structure interne, qui conduisent ensuite à l’éjection tumultueuse de gaz quelques instants avant de s’effondrer sous la forme d’une supernova.

“Il s’agit d’une avancée majeure dans notre compréhension de ce que font les étoiles massives quelques instants avant leur mort”, déclare Wynn Jacobson-Galán, auteur principal de l’étude publiée dans The Astrophysical Journal. “La détection directe d’une activité pré-supernova dans une supergéante rouge n’avait jamais été observée auparavant dans une supernova ordinaire de type II. Pour la première fois, nous avons assisté à l’explosion d’une supergéante rouge.

L’équipe a capturé l’événement violent en temps réel à l’aide du spectromètre imageur à basse résolution de l’observatoire Keck de Maunakea, à Hawaï, qui a également été utilisé pour imager l’événement en temps réel.Ils ont pu capturer l’explosion puissante et énergétique, que les chercheurs ont baptisée supernova 2020 tlf (SN 2020tlf).

“Jusqu’à présent, nous n’avions jamais confirmé une activité aussi violente dans une supergéante rouge mourante, qui produisait une telle émission lumineuse avant de s’effondrer et de brûler”, explique l’auteur principal de l’étude, Raffaella Margutti.

Les astronomes espèrent détecter davantage d’événements comme SN 2020tlf, afin de mieux comprendre l’évolution et la fin des étoiles. En 2019, l’étoile supergéante rouge Bételgeuse, située dans la Voie lactée, a atteint son niveau de luminosité le plus bas depuis des années, ce qui a conduit certains astronomes à penser qu’elle était peut-être sur le point de se transformer en supernova. Toutefois, contrairement à l’étoile de NGC 5731, Bételgeuse reste intacte.

“La détection d’autres événements comme SN 2020tlf aura un impact considérable sur la façon dont nous définissons les derniers mois de l’évolution stellaire, unissant les observateurs et les théoriciens dans leur quête pour résoudre le mystère de l’évolution stellaire.La détection d’autres événements comme SN 2020tlf aura un impact considérable sur la façon dont nous définissons les derniers mois de l’évolution stellaire, unissant les observateurs et les théoriciens dans leur quête pour résoudre le mystère de la façon dont les étoiles massives passent les derniers moments de leur vie“, déclare Wynn Jacobson-Galán, co-auteur de l’article.