Les astronomes ont été témoins d’une explosion de supernova qui suggère fortement la formation d’un système binaire de trous noirs, offrant ainsi de nouvelles perspectives sur le cycle de vie des étoiles massives. L’événement, désigné SN 2022esa, s’est produit à environ 320 millions d’années-lumière dans la galaxie 2MFGC 13525.
La mort d’une étoile Wolf-Rayet
La supernova est issue d’une étoile Wolf-Rayet, un type rare d’étoile massive et hautement évoluée, dépourvue de sa couche externe d’hydrogène. Ces étoiles approchent déjà de la fin de leur vie, brûlant du carburant à un rythme accéléré. L’explosion observée marque la dernière étape de ce processus, effondrant le noyau de l’étoile en un trou noir.
Preuve d’un système binaire
Ce qui distingue cette supernova est la périodicité claire et stable observée dans sa courbe de lumière. L’explosion a produit des sursauts récurrents sur environ un mois, suggérant que l’étoile faisait partie d’un système binaire. Ces sursauts périodiques ne pourraient se produire que si l’étoile condamnée Wolf-Rayet était en orbite autour d’un autre objet massif : soit un trou noir existant, soit une étoile compagnon destinée à le devenir.
Le résultat probable est un système de trous noirs binaires, dans lequel deux trous noirs tournent autour l’un de l’autre. De tels systèmes sont de plus en plus reconnus comme la principale source d’ondes gravitationnelles détectées par des observatoires comme LIGO et Virgo.
La synergie télescopique stimule la découverte
La découverte a été rendue possible grâce à un effort collaboratif utilisant le télescope Subaru de 8,2 mètres à Hawaï et le télescope agile Seimei au Japon. Cette combinaison a permis aux chercheurs de capturer à la fois des données sensibles à haute résolution (de Subaru) et des observations à réponse rapide (de Seimei).
“Le sort des étoiles massives, la naissance d’un trou noir, ou même un trou noir binaire, sont des questions très importantes en astronomie”, a déclaré Keiichi Maeda, l’auteur principal de l’étude.
Cette approche collaborative souligne l’importance croissante de combiner différents outils astronomiques pour démêler des phénomènes complexes. Les astronomes s’attendent à de nouvelles découvertes en poursuivant cette stratégie du double télescope.
La confirmation d’une supernova directement liée à la formation de trous noirs binaires offre un aperçu crucial de la façon dont ces centrales cosmiques sont créées, approfondissant ainsi notre compréhension de l’évolution stellaire et des sources d’ondes gravitationnelles.
