MacroCosmos juillet-août 2023

50 JUILLET-AOÛT 2023 ASTRO PUBLISHING ! C ette infographie illustre l’évolution du sys- tème stellaire CPD-29 2176, le plus ancien progéniteur de kilonova confirmé. Au stade 1, deux étoiles bleues massives se forment dans un système d’étoiles binaires. Phase 2, la plus grande des deux étoiles approche de la fin de sa vie. Phase 3, la plus petite des deux étoiles ab- sorbe la matière de son compagnon plus grand et plus mature, le dépouillant d’une grande partie de son atmosphère extérieure. Stade 4, l’étoile la plus grande forme une supernova ultra dépouil- lée, l’explosion finale d’une étoile avec moins de “poussée” qu’une supernova normale. Phase 5, telle qu’elle a été observée actuellement par les astronomes, l’étoile à neutrons issue de la su- pernova précédente commence à siphonner la matière de sa compagne, renversant la situation. Phase 6, avec la perte d’une grande partie de son atmosphère extérieure, l’étoile compagne subit également une supernova ultra dépouillée. Cette phase aura lieu dans environ un million d’années. Phase 7, une paire d’étoiles à neutrons en orbite proche l’une de l’autre reste mainte- nant là, où il y avait autrefois deux étoiles mas- sives. Phase 8, les deux étoiles à neutrons tournent l’une vers l’autre, perdant de l’énergie orbitale sous forme de rayonnement gravita- tionnel. Phase 9, la phase finale de ce système, lorsque les étoiles à neutrons entrent en colli- sion, produisant une puissante kilonova, l’usine cosmique d’éléments lourds de notre univers. [CTIO/NOIRLab/NSF/AURA/P. Marenfeld] peu probable. « Nous savons que la Voie Lactée contient au moins 100 milliards d’étoiles et probablement des centaines de milliards d’autres. Cet extraordinaire système binaire est essentiellement un système sur dix milliards » , a déclaré Chené. « Avant notre étude, on estimait que seuls un ou deux de ces systèmes devraient exister dans une galaxie spirale comme la Voie Lactée. » Alors que CPD-29 2176 a tout le po- tentiel pour éventuellement former une kilonova, il appartiendra aux fu- turs astronomes d’étudier cet événe- ment. Il faudra au moins un million d’années pour que l’étoile massive mette fin à son existence dans une explosion de supernova titanesque et laisse derrière elle une seconde étoile à neutrons. Ce nouveau ves- tige stellaire et l’étoile à neutrons préexistante devront alors se réunir progressivement dans un ballet cos- mique, perdant lentement leur éner- gie orbitale sous forme de rayonne- ment gravitationnel. Lorsqu’elles fi- niront par fusionner, l’explosion de kilonova qui en résultera produira des ondes gravitationnelles beau- coup plus puissantes et laissera der- rière elle une grande quantité d’élé- ments lourds, notamment de l’ar- gent et de l’or. « Ce système révèle que certaines étoiles à neutrons se forment avec seulement un petit ‘coup de pied de supernova’ » , a conclu Richard- son. « En découvrant une population croissante de systèmes comme CPD- 29 2176, nous aurons un aperçu du calme de certaines morts stellaires et si ces étoiles peuvent mourir sans les supernovas traditionnelles. » En plus de représenter la découverte d’une bizarrerie cosmique incroya- blement rare, la découverte et l’étude de systèmes progéniteurs de kilonova comme celui-ci peuvent aider les astronomes à percer le mys- tère de la formation des kilonovas, en faisant la lumière sur l’origine des éléments les plus lourds de l’univers. « Depuis quelque temps, les astro- nomes spéculent sur les conditions exactes qui pourraient conduire à une kilonova » , a déclaré le co-auteur et astronome de NOIRLab, André-Ni- colas Chené. « Ces nouveaux résultats démontrent que, au moins dans cer- tains cas, deux étoiles à neutrons sœurs peuvent fusionner lorsque l’une d’elles a été créée sans une ex- plosion de supernova classique. » Produire un système aussi inhabituel est cependant un processus long et