Une carte animée, la première en son genre, a révélé de nouveaux secrets sur une mystérieuse « étoile zombie » en fleurs, cachée dans les restes d’une supernova qui a illuminé le ciel de la Terre il y a plus de 800 ans. Le « film 3D » montre que les restes de l’explosion stellaire sont inhabituellement bancaux et explosent toujours à une vitesse constante.
En 1181, des astronomes chinois et japonais ont repéré une nouvelle étoile brillant près de la constellation de Cassiopée. Les archives historiques de cette « étoile invitée » montrent que le point lumineux a persisté pendant environ six mois, d’août de la même année jusqu’en février 1182.
Aujourd’hui, les chercheurs savent que l’imposteur stellaire était en réalité une puissante supernova, ou étoile explosive, connue sous le nom de SN 1181. Cependant, son origine est restée un mystère jusqu’en 2021, lorsque les astronomes a finalement confirmé que la supernova provenait de la nébuleuse Pa 30 – un nuage géant de gaz plus large que l’ensemble de notre système solaire.
Des observations antérieures de Pa 30 ont révélé une étoile naine blanche au centre de la nébuleuse. Cet objet ultradense est tout ce qui reste de l’étoile explosive qui a illuminé le ciel nocturne il y a 843 ans. Il brûle intensément à environ 360 000 degrés Fahrenheit (200 000 degrés Celsius), ce qui le rend l’une des étoiles les plus chaudes de l’univers connu. Normalement, les étoiles qui explosent sont complètement détruites lorsqu’elles deviennent une supernova, ce qui rend ce type de restes rares.
Dans une nouvelle étude, publiée jeudi 24 octobre dans Les lettres du journal astrophysiqueles astronomes ont créé une nouvelle carte de Pa 30 à l’aide du Keck Cosmic Web Imager (KCWI) – un spectrographe situé près du sommet du volcan Mauna Kea à Hawaï.
L’image résultante était extrêmement détaillée, capturant de grands filaments ressemblant à « des pétales de pissenlit » s’étendant de la naine blanche jusqu’au bord de la nébuleuse, ont écrit les chercheurs dans une déclaration envoyée à Live Science.
En analysant l’évolution de la lumière émise par Pa 30 au fil du temps, le KCWI a également retracé la façon dont la nébuleuse a changé de forme, permettant ainsi aux chercheurs de simuler un mini « film 3D » de l’histoire de la nébuleuse. C’est la première fois que cela est réalisé avec un reste de supernova, ont écrit les chercheurs.
L’un des principaux points à retenir de l’animation est que la nébuleuse se dilate à environ 2,2 millions de mph (3,5 millions de km/h), soit à peu près la même vitesse à laquelle elle aurait projeté des débris lors de la supernova initiale. « Cela signifie que le matériau éjecté n’a pas été ralenti ni accéléré depuis l’explosion », a déclaré l’auteur principal de l’étude. Tim Cunninghamastrophysicien au Harvard and Smithsonian Center for Astrophysics, a déclaré dans le communiqué.
En utilisant ce taux d’expansion pour remonter dans le temps, l’équipe a pu « localiser l’explosion presque exactement en 1181 », ce qui a fourni une preuve supplémentaire que l’étoile invitée observée par les astronomes à l’époque provenait de Pa 30, a ajouté Cunningham.
La carte montre également que Pa 30 est étonnamment asymétrique par rapport aux restes de supernova similaires. Il n’y a pas d’explication claire quant à la raison pour laquelle la nébuleuse serait devenue bancale depuis la supernova, ce qui suggère que l’asymétrie a été causée par l’explosion initiale, ont écrit les chercheurs. Cependant, on ne sait pas exactement comment cela s’est produit.
La nouvelle carte « nous en dit long sur un événement cosmique unique que nos ancêtres ont observé il y a des siècles », co-auteur de l’étude Ilaria Caiazzoun astrophysicien stellaire de l’Institut des sciences et technologies d’Autriche, a déclaré dans le communiqué. « Mais cela soulève également de nouvelles questions et pose de nouveaux défis aux astronomes. »