Une équipe internationale de chercheurs a effectué de nouvelles observations d’une supernova inhabituelle, découvrant l’explosion stellaire la plus pauvre en métaux jamais observée.
Cette supernova rare, appelée 2023ufx, est issue de l’effondrement du noyau d’une étoile supergéante rouge, qui a explosé à la périphérie d’une galaxie naine voisine. Les résultats de l’étude ont montré que les observations de cette supernova et de la galaxie dans laquelle elle a été découverte sont de faible métallicité, ce qui signifie qu’elles manquent d’une abondance d’éléments plus lourds que l’hydrogène ou l’hélium.
“Si vous souhaitez prédire comment la Voie lactée est née, vous voulez avoir une bonne idée de la manière dont les premières étoiles explosives ont engendré la prochaine génération”, a déclaré Tucker. “Comprendre cela donne aux scientifiques un excellent exemple de la manière dont ces premiers objets ont affecté leur environnement.”
Les galaxies naines en particulier sont des analogues locaux utiles aux conditions que les scientifiques pourraient s’attendre à voir dans l’univers primitif. Grâce à eux, les astronomes savent que même si les premières galaxies étaient pauvres en métaux, toutes les grandes galaxies brillantes proches de la Voie lactée avaient tout le temps nécessaire pour que les étoiles explosent et augmentent la quantité de métal, a déclaré Tucker.
La quantité de métaux que contient une supernova influence également des aspects tels que le nombre de réactions nucléaires qu’elle peut avoir ou la durée pendant laquelle son explosion reste brillante. C’est également l’une des raisons pour lesquelles de nombreuses étoiles de faible masse courent parfois le risque de s’effondrer en trous noirs.
L’étude a été publiée récemment dans Le Journal d’Astrophysique.
Bien que l’événement observé par l’équipe de Tucker ne soit que la deuxième supernova découverte avec une faible métallicité, ce qui est le plus inhabituel est sa localisation par rapport à la Voie lactée, a déclaré Tucker.
En règle générale, toute supernova pauvre en métaux que les astronomes s’attendraient à trouver serait probablement trop faible pour être vue depuis notre galaxie en raison de sa distance. Aujourd’hui, grâce à l’avènement d’instruments plus puissants comme celui de la NASA Télescope spatial James Webb, la détection de galaxies lointaines pauvres en métaux a été rendue exponentiellement plus facile.
“Il n’y a pas beaucoup d’endroits pauvres en métaux dans l’univers proche et avant JWST, il était difficile de les trouver”, a déclaré Tucker.
Mais l’observation de 2023ufx s’est avérée être un heureux hasard pour les chercheurs. De nouvelles observations de cette supernova particulière ont révélé que nombre de ses propriétés et comportements sont nettement différents de ceux des autres supernovae des galaxies proches.
Par exemple, cette supernova a connu une période de luminosité qui est restée stable pendant environ 20 jours avant de décliner, alors que la luminosité de ses homologues riches en métaux durait généralement environ 100 jours. L’étude a également montré qu’une grande quantité de matériau en mouvement rapide a été éjectée lors de l’explosion, ce qui suggère qu’il devait tourner très rapidement lorsqu’il a explosé.
Dans l’ensemble, leurs observations jettent les bases permettant aux astronomes de mieux étudier la façon dont les étoiles pauvres en métaux survivent dans différents environnements cosmiques, et pourraient même aider certains théoriciens à modéliser plus précisément le comportement des supernovae dans l’univers primitif.
“Si vous souhaitez prédire comment les galaxies se forment et évoluent, la première chose que vous voulez est d’avoir une bonne idée de la manière dont les premières étoiles explosives ont influencé leur zone locale”, a déclaré Tucker.
Les recherches futures pourraient viser à déterminer si la supernova était plus grande à un moment donné, que ce soit simplement parce qu’elle était une étoile supermassive ou si ses matériaux ont été arrachés par une étoile encore inconnue. compagnon binaire.
D’ici là, les chercheurs devront attendre que davantage de données soient disponibles.
“Nous sommes si tôt dans l’ère JWST que nous trouvons encore tellement de choses que nous ne comprenons pas sur les galaxies”, a déclaré Tucker. “L’espoir à long terme est que cette étude serve de référence pour des découvertes similaires.”
Ce travail a été soutenu par la National Science Foundation, le Conseil européen de la recherche (ERC), le Australian Research Council Discovery Early Career Researcher Award (DECRA) et la NASA. Christopher S. Kochanek de l’État de l’Ohio était également co-auteur.
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