MacroCosmos septembre-octobre 2020

22 SEPTEMBRE-OCTOBRE 2020 CHRONIQUES DE L'ESPACE « Malgré la complexité suprême d’une explosion de supernova et les conditions extrêmes qui règnent à l’intérieur d’une étoile à neutrons, la détection d’un grumeau de poussière chaude est une confirmation de plu- sieurs prédictions » , a expliqué Page. Ces prévisions étaient la position et la température de l’étoile à neutrons. Selon des modèles informatiques des supernovas, l’explosion a « expulsé » l’étoile à neutrons de son lieu de nais- sance à une vitesse de l’ordre de cen- taines de kilomètres par seconde (des dizaines de fois plus rapide que la fusée la plus rapide). Le grumeau se trouve exactement là où les astro- nomes pensent que l’étoile à neu- trons pourrait être aujourd’hui. Et la température prévue de l’étoile à neutrons, qui était prévue d’environ 5 millions de degrés Celsius, fournit suffisamment d’énergie pour expli- quer la luminosité du grumeau. « Nous pensions que l’étoile à neu- trons était trop brillante pour exister, mais ensuite Dany Page et son équipe ont publié une étude qui indiquait que l’étoile à neutrons peut vraiment être aussi brillante parce qu’elle est très jeune » , a déclaré Matsuura. Dany Page est astrophysicien à l’Uni- versité Nationale Autonome du Mexique et a étudié la SN 1987A dès son apparition. « J’étais au milieu de mon doctorat lorsque la supernova a explosé » , a-t-il déclaré, « ce fut l’un des événements les plus importants de ma vie, qui a changé le cours de ma carrière pour essayer de résoudre ce mystère. C’était comme un Saint Graal moderne. » L’étude théorique de Page et de son équipe, publiée dans The Astrophysi- cal Journal , soutient fermement la suggestion de l’équipe ALMA selon laquelle une étoile à neutrons ali- mente le grumeau de poussière. Contrairement aux attentes com- munes, l’étoile à neutrons n’est pro- bablement pas un pulsar. « La puis- sance d’un pulsar dépend de la vi- tesse à laquelle il tourne et de la force de son champ magnétique, qui de- vraient tous deux avoir des valeurs très finement réglées pour correspon- dre aux observations » , a déclaré Page, « tandis que l’énergie ther- mique émise par la surface chaude de la jeune étoile à neutrons s’adapte naturellement aux données. » « L’étoile à neutrons se comporte exactement comme prévu » , a ajouté James Lattimer, de l’Université Stony Brook à New York et membre de l’équipe de recherche de Page. Latti- mer a également suivi de près la SN 1987A, ayant publié des prédictions sur le signal des neutrinos de super- nova avant cette explosion qui, par la suite, ont trouvé une correspon- dance dans les observations. « Ces neutrinos suggéraient qu’un trou noir ne s’était jamais formé et, en outre, il semble difficile pour un trou noir d’expliquer la luminosité obser- vée du grumeau. Nous avons com- paré toutes les possibilités et conclu qu’une étoile à neutrons chaude est l’explication la plus probable. » Cette étoile à neutrons est une sphère de matière ultra-dense de 25 km de large et extrêmement chaude. Une cuillère à café de son matériel pèserait plus que tous les bâtiments de New York réunis. Puisqu’elle ne peut avoir que 33 ans, ce serait la plus jeune étoile à neutrons jamais trou- vée. La deuxième plus jeune étoile à neutrons que nous connaissons se trouve dans le reste de la supernova Cassiopée A et elle a 330 ans. Seule une image directe de l’étoile à neutrons donnerait une preuve défi- nitive de son existence, mais pour cela, les astronomes devront peut- être attendre encore quelques dé- cennies, pour que la poussière et le gaz dans le reste de la supernova de- viennent assez transparents. ! C ette image colorée et multifréquence des restes complexes de la SN 1987A est produite avec les données de trois observatoires différents. La couleur rouge montre la poussière et le gaz froids au centre du résidu de supernova, détectés aux longueurs d’onde radio par ALMA. Les teintes verte et bleue révèlent l’endroit où l’onde de choc en expansion de l’étoile explosée entre en collision avec un anneau de matière autour de la supernova. Le vert représente la lueur de la lumière visible, capturée par le télescope spatial Hubble de la NASA. La couleur bleue révèle le gaz le plus chaud et est basée sur les données de l’observatoire à rayons X Chandra de la NASA. L’anneau a été initialement rendu brillant par le flash de lumière de l’explosion originale. Dans les années suivantes, le matériel de l’anneau a été considérablement éclairé en raison de l’onde de choc de l’explosion qui l’a frappé. [ALMA (ESO/NAOJ/ NRAO), P. Cigan and R. Indebetouw; NRAO/ AUI/NSF, B. Saxton; NASA/ESA]