La Semaine Européenne de l’Astronomie et des Science de l’Espace vient tout juste de commencer à Liverpool et les différents intervenants révèlent déjà d’étonnantes découvertes dans leurs domaines respectifs. C’est notamment le cas d’une équipe internationale d’astrophysiciens qui a présenté ses résultats concernant l’observation de 72 événements lumineux transitoires dont l’origine reste pour le moment inexpliquée.
Les scientifiques ont identifié ces événements extrêmement lumineux et rapides en analysant les données recueillies dans le cadre du Dark Energy Survey Supernova Program (DES-SN). Cette collaboration internationale a pour objectif d’étudier l’énergie noire, la composante hypothétique responsable de l’accélération de l’expansion de l’univers. Le DES-SN utilise une large caméra spectroscopique montée sur un télescope – doté d’un miroir de 4 mètres – situé au Cerro Tololo Inter-American Observatory (CTIO), dans les Andes Chiliennes. Les observations se concentrent sur les supernovas, des explosions pouvant être aussi lumineuses que des galaxies.
Parmi les différentes observations effectuées par le DES-SN, l’équipe d’astrophysiciens dirigée par Miika Pursiainen a isolé 72 de ces phénomènes lumineux éphémères. Bien que très similaires aux supernovas, ces événements comportent d’importantes particularités qui les en distinguent. Malgré une luminosité maximum relativement proche de celle des supernovas, comparées à celles-ci qui restent en général visibles pendant plusieurs mois, ces phénomènes quant à eux, ne sont restés visibles que sur des périodes très brèves, allant d’une semaine à un mois.
En outre, ils se sont révélés à la fois plus chauds – avec des températures comprises entre 10’000 et 30’000 °C – et plus grands, avec des rayons compris entre 10 milliards et 200 milliards de km. Ils ont également montré une tendance à se dilater tout en se refroidissant au fur et à mesure de leur évolution. Ces événements n’ont pas tous pris place au même endroit du cosmos. Comme l’indique l’étude disponible sur le serveur de pré-publication arXiv, les observations ont été faites à des distances depuis la Terre correspondant à des redshifts compris entre 0.05 < z < 1.56 (entre 700 millions et 21 milliards d’années-lumière).
Actuellement, aucune explication définitive ne permet de mettre en lumière le mécanisme à l’origine de ces étranges explosions. Cependant, les astrophysiciens ont déjà avancé quelques hypothèses. L’un des scénarios propose qu’avant le déclenchement de la supernova proprement dite, l’étoile éjecterait une importante quantité de matière et que, dans certains cas, elle pourrait même s’envelopper totalement avec. Par suite, la supernova entraînerait une augmentation très rapide de la température de ce « cocon » ; ce serait ainsi la luminosité de ce dernier qui serait observée, et non la supernova elle-même.
Un autre scénario avance que ces événements pourraient en fait être des FELT (Fast-Evolving Luminous Transient) comme KSN 2015K, mise en évidence par Kepler il y a quelques mois. Les FELT sont des supernovas à l’évolution très rapide (de l’ordre du mois). Récemment, leur origine a été expliquée par la présence d’un cocon de matière éjectée précédemment par l’étoile ; lors de la supernova, lorsque l’onde de choc qui se propage à une vitesse hypersonique percute le cocon, l’énergie cinétique est transformée en lumière. Enfin, ces événements pourraient signer l’existence d’un tout nouveau type de supernova.
De très nombreuses données et observations seront encore nécessaires pour départager ces différentes hypothèses. Les chercheurs vont continuer à utiliser le télescope du CTIO afin de détecter d’autres événements similaires et de comparer leur fréquence d’apparition à celle des supernovas « classiques ». Bien que présentés le 3 avril lors de l’European Week of Astronomy and Space Science se tenant actuellement à Liverpool, ces résultats n’ont pas encore été publiés dans une revue à comité de lecture, laissant l’opportunité à d’autres équipes d’apporter de nouveaux éléments et d’autres explications.
« Nous utilisons les observations du DSN-SN pour mieux comprendre l’énergie noire, elle-même totalement inexpliquée pour le moment. Ces observations ont cependant révélé bien plus d’événements lumineux transitoires inexpliqués que jamais. S’ils n’apportent pour le moment aucune explication, nos travaux confirment au moins que l’astrophysique et la cosmologie sont encore des sciences comportant beaucoup de questions sans réponses », conclut Pursiainen.
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