Une étoile a brûlé si intensément qu'il ne reste rien derrière

L'univers cache souvent ses histoires les plus dramatiques derrière des distances si vastes que même la lumière arrive en retard pour les raconter. Ce qui apparaît dans un télescope comme un bref point de luminosité peut, en réalité, être le dernier chapitre d'une étoile qui a vécu pendant des millions d'années avant de disparaître dans un événement extraordinaire.

Les astronomes pensent avoir identifié l'un des exemples les plus clairs à ce jour d'une supernova à instabilité de paire, un type rare d'explosion stellaire si puissant qu'il détruit complètement l'étoile qui la produit. L'événement, connu sous le nom de SN 2023vbw, a été détecté dans une galaxie naine à environ 1,3 milliard d'années-lumière de la Terre.

L'explosion semblait d'abord ressembler à une supernova de type II conventionnelle, qui se produit lorsqu'une étoile massive épuise son carburant nucléaire et s'effondre sous sa propre gravité. Cependant, des observations supplémentaires ont révélé des caractéristiques inhabituelles qui ne correspondaient pas aux morts stellaires ordinaires.

Les chercheurs ont observé que la supernova s'est éclaircie sur une période exceptionnellement longue et a libéré beaucoup plus d'énergie que prévu. Sa courbe de lumière, son comportement thermique et ses couches extérieures en expansion ont suggéré qu'un processus interne supplémentaire était à l'origine de l'explosion.

Une modélisation détaillée a indiqué que le progeniteur pourrait avoir été une énorme étoile supergéante bleue avec une masse bien supérieure à celle du Soleil. Les estimations placent le matériel expulsé entre 170 et 350 masses solaires, ce qui en fait l'une des explosions stellaires les plus extrêmes jamais étudiées.

Les scientifiques pensent que l'événement pourrait correspondre au modèle longtemps théorisé d'une supernova à instabilité de paire. Dans ces étoiles rares, des températures extrêmes créent des paires électron-positron au sein du noyau. Ce processus réduit la pression de radiation soutenant l'étoile, déclenchant un effondrement catastrophique suivi d'une explosion thermonucléaire suffisamment puissante pour désunir complètement l'étoile.

Contrairement à de nombreuses supernovae qui laissent derrière elles des étoiles à neutrons ou des trous noirs, les explosions à instabilité de paire devraient effacer complètement l'étoile. L'événement ne laisse aucun reste compact, seulement des débris en expansion portant des traces des derniers moments de l'étoile dans l'espace environnant.

Les chercheurs ont également noté que l'étoile pourrait s'être formée par la fusion de deux étoiles massives dans un système binaire. Un tel scénario pourrait expliquer la coquille inhabituelle de matériel détectée autour du site de l'explosion, bien que des incertitudes significatives demeurent quant au chemin évolutif exact.

Les astronomes prévoient de continuer à surveiller SN 2023vbw tandis que de futurs observatoires recherchent des événements similaires. Si cela est confirmé, la découverte offrirait une occasion rare de mieux comprendre comment les étoiles les plus massives de l'univers vivent et meurent.

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Sources (Vérification) : Phys.org, Reuters, arXiv, rapports d'astronomie liés à Nature.