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Une étrange “étoile zombie” qui ne veut pas mourir intrigue les astronomes

Exemple de supernova© Gentside Découverte Exemple de supernova

Des astronomes ont découvert une étoile pour le moins étrange. Alors que l’explosion en supernova signe normalement la mort des étoiles, cet astre nommé iPTF14hls a explosé à plusieurs reprises et continue encore et toujours de briller.

Censée être morte mais toujours en vie, c’est une étoile aussi intrigante que fascinante que des astronomes viennent de mettre en évidence. Situé à quelque 500 millions d’années-lumière de la Terre, l’astre se nomme iPTF14hls et est aujourd’hui décrit comme l’une des étoiles les plus étranges découvertes par les chercheurs. Son surnom : le “zombie stellaire”.

Lorsqu’elles ont épuisé tout leur carburant, les étoiles massives s’effondrent sur elles-mêmes et terminent leur vie dans de fantastiques explosions engendrant ce qu’on appelle une supernova. Ce phénomène fait partie des plus énergétiques survenant dans l’Univers : la luminosité d’une étoile mourante peut ainsi rivaliser avec celle d’une galaxie entière.

Une fois que l’étoile a explosé, la supernova perdure durant quelques mois avant de perdre peu à peu en luminosité. Du moins c’est ce que les théories expliquent mais iPTF14hls réécrit complètement cette histoire. Sa particularité ? Il y a quelques années, l’étoile a explosé mais n’est pas morte : au lieu de cela, elle a regagné en luminosité.

Un “zombie stellaire” dans l’univers

Le plus étonnant est que ce n’était pas une première pour iPTF14hls. L’étoile a été découverte en septembre 2004 par un télescope installé à San Diego aux États-Unis. A l’époque, elle a été décrite comme un exemple de supernova de type II-P, le type le plus fréquemment observé par les astronomes.

Après l’explosion, la supernova semblait déjà perdre en luminosité, a expliqué à Space.com, Iair Arcavi, astronome de la University of California et principal auteur de l’étude publiée dans la revue Nature. Plusieurs mois après, en février 2015, les chercheurs ont toutefois observé un phénomène étrange : l’étoile était redevenue plus brillante.

On m’a montré les données et demandé ‘C’est normal ?'” a raconté Iair Arcavi, “j’ai répondu ‘Absolument pas. C’est très étrange. Les supernovæ ne font pas ça’“. Après avoir écarté la possibilité qu’il s’agisse d’une autre étoile, les astronomes se sont rendus à l’évidence. Il s’agissait bien de la même étoile et celle-ci était toujours “en vie”.

De multiples explosions 

Par la suite, l’astre est devenu encore plus étrange. En trois années, l’étoile a augmenté et diminué sa luminosité à cinq reprises avant de finalement s’atténuer à l’été 2016. Mieux, en consultant des données archivées, les astronomes ont eu la surprise de découvrir qu’une supernova avait déjà été détectée dans la même région en 1954.

Les chances que les évènements de 1954 et celui de 2014 ne soient pas liés étant de 1 sur 5, la découverte suggère que ce n’est probablement pas la première fois que iPTF14hls explose et survit. Elle pourrait en avoir fait de même il y a 60 ans. “Cette supernova bouscule tout ce que nous pensions savoir sur leur fonctionnement“, a commenté le Dr Arcadi.

C’est le plus grand mystère que j’ai rencontré en près d’une décennie à étudier les explosions stellaires“, a-t-il poursuivi. Aucun modèle ou théorie existant actuellement ne permet d’expliquer toutes les observations réalisées mais les astronomes ont tout de même avancé plusieurs hypothèses. La première évoque la masse de l’étoile.

Selon les calculs, l’astre à l’origine de l’explosion devait être au moins 50 fois plus massif que le Soleil et probablement bien plus grand. La supernova iPTF14hls pourrait ainsi être la plus importante explosion stellaire jamais observée et cette taille pourrait expliquer pourquoi son comportement semble défier nos connaissances sur la mort des étoiles.

“C’est comme trouver un dinosaure en vie aujourd’hui”

Les astronomes pensent en effet que iPTF14hls pourrait être un exemple de ce qu’ils appellent une “supernova à instabilité pulsationnelle de paire” (en anglais “Pulsational Pair Instability Supernova”). Ce processus théorique suggère que le c½ur de certaines étoiles massives peut devenir tellement chaud que l’énergie y serait convertie en matière et en anti-matière.

Le phénomène causerait alors une explosion qui détruirait les couches externes de l’étoile tout en conservant son noyau intact. Un processus qui se répèterait à plusieurs reprises durant des décennies, faisant perdre de la masse à l’étoile, jusqu’à ce qu’elle ne connaisse une explosion finale et ne s’effondre formant un trou noir.

Ces explosions étaient supposées ne se produire qu’au sein de l’Univers primitif et ne devraient plus exister aujourd’hui“, a indiqué dans un communiqué Andy Howell de l’Observatoire de Las Cumbres et co-auteur de l’étude. “C’est comme trouver un dinosaure en vie aujourd’hui. Si vous en trouviez un, vous vous demanderiez si c’est réellement un dinosaure“.

Un mystère qui tient en haleine les astronomes

Le problème est que ce phénomène n’a encore jamais été observé et surtout que le modèle correspondant ne parvient pas à expliquer la totalité des observations réalisées sur l’étrange étoile. La première explosion de 2014 notamment a libéré plus d’énergie que le modèle ne prédit pour toutes les explosions combinées, a souligné le Dr Arcavi.

Les astronomes suggèrent ainsi que iPTF14hls pourrait en réalité être un nouveau type de supernova. Une autre explication avance qu’après l’explosion, l’étoile pourrait s’être changée en un type particulier d’étoile à neutrons appelée magnetar. Toutefois, cette explication peine aussi à justifier toutes les observations. Pour l’heure, l’étoile reste donc un grand mystère mais les chercheurs n’entendent pas en rester là.

Pour en savoir plus, l’équipe du Dr Arcavi, de même que d’autres, va continuer à surveiller iPTF14hls pendant au moins un à deux ans. “C’est juste un mystère dans le ciel. C’est ce pour quoi nous vivons, nous les astronomes“, a conclu pour Space.com, Stanford Woosley, astrophysicien de l’University of California qui travaille à élucider l’énigme de l’étoile zombie.

 

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