Les astronomes ont vu une étoile massive disparaître dans le ciel nocturne, pour être remplacée par un trou noir.
L’étoile supergéante M31-2014-DS1, qui a une masse 20 fois supérieure à celle du soleil et est située à 2,5 millions d’années-lumière dans la galaxie voisine d’Andromède, s’est éclaircie en 2014 avant de s’atténuer de 2016 à 2023, date à laquelle elle est finalement devenue indétectable. télescopes.
Généralement, lorsque des étoiles de ce type s’effondrent, l’événement s’accompagne d’éclats de lumière provoqués par des explosions stellaires appelées supernovae.
Mais dans ce cas, aucune explosion optique de ce type n’a été repérée, ce qui a conduit les astronomes à penser qu’il s’agit de l’un des tout premiers exemples d’un type d’effondrement stellaire connu sous le nom de « supernova ratée ». Ils ont publié leurs conclusions le 18 octobre sur le site Web de préimpression arXivla recherche n’a donc pas encore été évaluée par des pairs.
« La disparition spectaculaire et soutenue de M31-2014-DS1 est exceptionnelle dans le paysage de variabilité des étoiles massives et évoluées », ont écrit les auteurs dans l’étude. « En l’absence de toute preuve d’une explosion lumineuse à une telle proximité, les observations de M31-2014-DS1 témoignent des signatures d’une SN (supernova) » défaillante « qui conduit à l’effondrement du noyau stellaire. »
Les étoiles brûlent via fusion nucléairetransformant l’hydrogène en hélium et libérant l’énergie de leur cœur enflammé. Lorsque leur réserve d’hydrogène s’épuise, les géants flamboyants fusionnent des éléments plus lourds jusqu’à ce que leurs noyaux soient bloqués par du fer non réactif. Cela provoque un ralentissement du processus de fusion et une diminution de la force extérieure qu’il produit, provoquant l’effondrement rapide des étoiles vers l’intérieur.
Pour les étoiles qui font huit fois ou plus la masse de notre soleil, les couches externes rebondissent sur le noyau de fer, conduisant à une gigantesque explosion appelée supernova et laissant derrière elles un trou noir ou une enveloppe stellaire connue sous le nom d’étoile à neutrons.
Mais toutes les étoiles massives qui s’effondrent ne produisent pas de supernovae. Ces dernières années, les astronomes ont repéré des indices alléchants que certaines étoiles massives se transforment en trous noirs avant de pouvoir éjecter de la matière vers l’extérieur – dans un événement qu’elles appellent une supernova ratée. Pourtant, repérer une piqûre d’épingle qui disparaît dans un champ de lumière encombré est loin d’être facile, ce qui signifie que les observations directes du phénomène sont très rares.
Pour rechercher des supernovae ratées, les astronomes à l’origine de la nouvelle étude ont parcouru les données prises par le Near-Earth Object Wide-Field Infrared Survey Explorer (NEOWISE), un télescope spatial qui a scruté l’univers lointain à la recherche de galaxies et de trous noirs, ainsi que l’étude de nos supernovae. propre voisinage cosmique pour les astéroïdes et les comètes, avant qu’il ne brûle dans l’atmosphère terrestre le 1er novembre 2024.
Après avoir repéré M31-2014-DS1, les astronomes l’ont vu s’atténuer de 2016 à 2019, avec des observations de suivi en 2023 montrant qu’il avait complètement disparu de la vue.
En l’absence de signe de supernova pendant toute cette période, les chercheurs ont conclu qu’environ 98 % de la masse de l’étoile s’est effondrée, laissant derrière elle un trou noir d’environ 6,5 masses solaires.
Les astronomes ont comparé la mort de M31-2014-DS1 avec le seul autre candidat puissant pour une supernova ratée, N6946-BH1, trouvée à 22 millions d’années-lumière dans la galaxie NGC 6946, ou « Galaxie de feux d’artifice« .
Des observations de suivi seront nécessaires pour repérer les émissions de rayons X de ces candidats trous noirs et confirmer leur naissance par des supernovae ratées, ont noté les chercheurs, ce qu’ils prévoient de réaliser dans un avenir proche.
