Une supernova observée pour la première fois au 12e siècle livre enfin ses secrets

En 1181, des scientifiques chinois et japonais ont documenté une supernova. Neuf siècles plus tard, une équipe internationale a finalement résolu le mystère de cet évènement rarissime dans notre galaxie.

Publication 11 nov. 2021, 14:10 CET
Le rémanant de la supernova de l'étoile de Cassiopée A.

Le rémanant de la supernova de l'étoile de Cassiopée A.

Photographie de Creative Commons

Un casse-tête vieux de 900 ans a enfin été résolu. C’est une équipe internationale d’astrophysiciens, menée par Andreas Ritter et Quentin Parker de l’Université de Hong Kong et aidée par Pascal Le Dû, chercheur français au Service Hydrographique et Océanique de la Marine de Brest et astronome amateur, qui en est venu à bout.

Dans une étude parue dans The Astrophysical Journal Letters, l’équipe affirme avoir identifié formellement la source de cette mystérieuse supernova décrite pour la première fois par des astronomes chinois et japonais il y a 840 ans.

 

UN MYSTÈRE NOMMÉ SN 1181

Cinq épisodes de supernovas ont eu lieu dans notre galaxie au cours du dernier millénaire, mais seuls quatre d'entre eux ont été consignés et associés aux données contemporaines : les événements de 1006, 1054, 1572 et 1604. Celui de 1181, appelé SN 1181, était un véritable mystère.

SN 1181 a été observé dans la constellation de Cassiopée, visible depuis l'hémisphère nord de notre planète. Les observations de l’époque, faites 300 ans avant la naissance de Copernic, font état d’une étoile localisée entre deux constellations chinoises, Chuanshe et Huagai, qui aurait brillé d’une lueur équivalente à celle de Saturne durant six mois environ, avant de s’éteindre complètement.

Ce que les scientifiques de l’époque ont observé est en réalité l’implosion d’une étoile massive en fin de vie, donnant lieu à une supernova. Ce type d’événements cosmiques laisse une trace : un rémanent sous forme de nébuleuse de gaz, ce que les quatre supernovas précemment cataloguées nous ont laissé pour trace. Malgré les archives et plus de 900 ans d’évolution scientifique, les astronomes n’avaient jamais trouvé de trace de l’événement de 1181. Jusqu’à aujourd’hui.

Les travaux réalisés par l’équipe internationale ont permis d'identifier formellement le résidu de la cinquième supernova, SN 1181, dont on connaît désormais les caractéristiques.

 

UNE ÉTUDE COLLABORATIVE DE PLUS DE NEUF SIÈCLES

En 2013, la découverte de Pa30, une nébuleuse faiblement lumineuse localisée dans la zone de SN 1181, a mis certains astronomes sur la piste. En analysant de plus près cette nébuleuse, ils ont pu remonter jusqu’à son origine : une étoile de Wolf Rayet nommée 2MASS J00531+6730, plus connue sous le nom d’étoile de Parker, située au centre de Pa30.

COMPRENDRE : Les étoiles

Grâce à des mesures spectroscopiques, Andreas Ritter, Quentin Parker et leur équipe ont pu calculer la vitesse de la matière éjectée par l’étoile lors de son explosion. La nébuleuse Pa 30 s’étend à une vitesse dépassant 1 100 km par seconde, ce qui correspond à une explosion qui aurait eu lieu il y a environ 1 000 ans, rendant le lien avec SN 1181 temporellement plausible.

La nébuleuse Pa30 et l’étoile de Parker seraient en réalité toutes deux le résultat de la fusion entre deux naines blanches, un type d’événement rare qui donne naissance à un type différent de supernova, à la lueur plus faible, appelée « Supernova de type Iax ». Si SN1181 s’est éteinte très lentement, en 185 jours, sa faible luminosité offre une correspondance supplémentaire à ce genre de supernova.

Ce type d’événements est encore mal compris aujourd’hui, puisqu'il ne représente que 10 % des supernovas. Mais il a permis aux astronomes d’étudier à la fois la nébuleuse rémanente ainsi que l’étoile fondue, 2MASS J00531+6730 issues de SN 1181, et ainsi d’avoir une description plus précise de cet événement rarissime et, enfin, de consigner SN 1181 parmi les épisodes de supernovas du millénaire précédent.

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