Le télescope spatial James Webb (JWST) a photographié pour la première fois la supernova 1987A (SN) en septembre 2022. L’image a capturé un mystérieux centre poussiéreux et gazeux qui s’est formé lors de l’explosion de la supernova. La poussière est si épaisse qu’elle masque la lumière proche infrarouge. Mais, au sein du centre poussiéreux, une puissante étoile à neutrons chauds pourrait se cacher en dessous, selon une nouvelle étude publiée dans Science.
« C’était tellement excitant de regarder pour la première fois les observations JWST de SN 1987A. Alors que nous vérifiions les données MIRI et NIRSpec, l’émission très brillante d’argon au centre de SN 1987A est apparue. Nous avons immédiatement su qu’il s’agissait de quelque chose de spécial qui pourrait enfin répondre à la question sur la nature de l’objet compact », a déclaré Patrick Kavanagh, co-auteur de l’étude et astrophysicien à l’Université de Maynooth, dans un communiqué. communiqué de presse.
Une explosion dans le ciel
SN 1987A vu par le télescope spatial Hubble au fil des ans. (Crédit : NASA, ESA et R. Kirshner (Centre Harvard-Smithsonian d’astrophysique et Fondation Gordon et Betty Moore), et P. Challis (Centre Harvard-Smithsonian d’astrophysique))
Les chercheurs ont observé pour la première fois SN 1987A il y a 37 ans. C’est la supernova la plus proche et la plus brillante de la Terre et, depuis lors, elle est la supernova la plus étudiée. SN 1987A a fait irruption dans le ciel le 23 février 1987, à 160 000 années-lumière. Même à cette distance, la supernova était visible dans le ciel pendant plusieurs mois avant de disparaître. Les chercheurs ont également détecté SN 1987A grâce à ses neutrinos.
Après l’explosion de SN 1987A, les scientifiques ont prédit qu’il pourrait former un trou noir ou une étoile à neutrons en son centre. L’explosion de neutrinos de la supernova a laissé entendre aux chercheurs que ce qui s’était formé au centre était une étoile à neutrons, mais ils n’avaient aucune preuve concluante avant le JWST.
À l’aide des instruments MIRI et NIRSpec du JWST, les scientifiques ont découvert que les atomes d’argon et de soufre autour de la zone où s’est produite la supernova étaient ionisés. Seul un événement comme une étoile à neutrons qui aurait projeté des particules avec des rayons ultraviolets ou des rayons X aurait pu ioniser les atomes. De forts vents cosmiques provenant d’une étoile à neutrons en rotation se mélangeant au matériau de la supernova pourraient également en être la cause.
Une étoile à neutrons
SN 1987A vu par le télescope spatial James Webb (Crédit : NASA, ESA, CSA, M. Matsuura (Université de Cardiff), R. Arendt (Centre Goddard Spaceflight de la NASA et Université du Maryland, comté de Baltimore), C. Fransson)
Dans leur étude, les auteurs notent que ce qui a ionisé les atomes aurait pu être une étoile à neutrons dans l’un des deux scénarios suivants. Il s’agit peut-être du rayonnement émanant de la chaleur flamboyante d’un million de degrés de la nouvelle étoile ou de particules qui se sont accélérées dans le champ magnétique de la supernova lorsque l’étoile à neutrons tournait rapidement. Les modèles sont d’accord avec les deux options d’étoiles à neutrons. Mais lequel est le plus difficile à identifier ? Davantage d’observations avec le JWST et les télescopes au sol pourraient aider l’équipe à glaner plus d’informations.
Quoi qu’il en soit, les deux options concordent avec les spéculations de l’équipe sur une étoile à neutrons résidant au centre de SN 1987A.
