Notre Univers est régulièrement le théâtre de violentes explosions. Les explosions de nova ne sont pas nécessairement les plus impressionnantes. Mais celle que des astronomes viennent d’observer n’était pas tout à fait comme les autres.
Une supernova, c’est l’explosion spectaculaire que produisent certaines étoiles lorsqu’elles arrivent en fin de vie. Une nova, c’est un peu différent. C’est aussi une explosion. Mais à une moindre échelle. Celle qui se produit à la surface d’une naine blanche – comprenez, ce qui reste d’une étoile morte – lorsque celle-ci a siphonné suffisamment de matière d’une étoile compagne proche pour déclencher le phénomène. Elle tient son nom du fait que les anciens avaient interprété le phénomène comme correspondant à l’apparition d’une nouvelle étoile.
L’autre différence, c’est qu’une explosion en supernova ne se produit qu’une seule et unique fois pour une étoile donnée. Alors qu’une naine blanche peut produire plusieurs novaenovae, à des intervalles de temps compris entre un an et plusieurs décennies. Les astronomesastronomes parlent alors de novae récurrentes. Et ils en ont déjà observé quelques-unes. Une douzaine seulement dans notre Voie lactée. Mais bien plus au-delà de notre Galaxie.
L’une d’elles, c’est LMC 1968-12a. Ainsi nommée parce qu’elle a été découverte en 1968 dans le Grand Nuage de Magellan – ou Large Magellanic Cloud, LMC -, une galaxie satellite de la nôtre. Elle est composée d’une naine blanche, bien sûr. Et d’une sous-géante rougegéante rouge, une étoile beaucoup plus grande que notre SoleilSoleil. Les astronomes observent ses éruptions depuis 1990. Environ tous les quatre ans.
Sa dernière explosion a eu lieu en 2024. Les chercheurs de l’université de Keele (Royaume-Uni) l’attendaient. Ils étaient donc prêts à enregistrer le phénomène avec différents instruments. Pour la première fois, ils ont ainsi pu produire une observation spectroscopique proche infrarougeinfrarouge d’une nova récurrente extragalactique.
Un spectre à nul autre pareil
Dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, les astronomes racontent qu’après l’explosion initiale, la lumièrelumière de LMC68 a rapidement faibli. L’instrument FLAMINGOS-2 du télescopetélescope de l’Observatoire international Gemini Sud a tout de même capté un signal puissant provenant d’atomesatomes de siliciumsilicium ionisés. Tout particulièrement, d’atomes de silicium dépouillés de 9 de leurs 14 électronsélectrons ! Pour ce faire, il aura fallu une quantité incroyable d’énergieénergie sous forme de rayonnement ou de collisions violentes.
Dans le spectrespectre réalisé à l’aide du télescope Magellan Baade de la Carnegie Institution, la lumière proche infrarouge du silicium ionisé seul brillait 95 fois plus fort que la lumière émise par le Soleil sur toutes ses longueurs d’ondelongueurs d’onde ! Lorsque Gemini a observé la ligne plusieurs jours plus tard, le signal s’était estompé, mais l’émissionémission de silicium dominait toujours le spectre. « C’est sans précédent », assure Tom Geballe, astronome au NOIRLab (États-Unis).
« Et si ce signal est choquant, il est également choquant pour ce que nous n’y avons pas trouvé. » Les novae de notre Voie lactéeVoie lactée, en effet, émettent généralement de nombreuses signatures provenant d’éléments hautement excités. Du soufresoufre, du phosphorephosphore, du calciumcalcium, de l’aluminiumaluminium. Mais dans le spectre de LMC68, les chercheurs n’ont trouvé rien que le silicium ionisé.
Une nova caractéristique de son environnement
L’hypothèse des astronomes, c’est que la température du gazgaz expulsé a dû monter à des niveaux inhabituellement élevés. De l’ordre de 3 millions de degrés Celsiusdegrés Celsius. De quoi en faire l’une des novae les plus chaudes jamais enregistrées. Et suggérer une explosion extrêmement violente. Sans doute le résultat des conditions dans lesquelles évolue la nova.
Rappelons en effet que les étoiles du Grand Nuage de MagellanGrand Nuage de Magellan présentent une métallicitémétallicité inférieure à celles de notre Voie lactée. Comprenez qu’elles sont plus pauvres en éléments lourds. Or, les éléments lourds retiennent la chaleurchaleur à la surface des naines blanches. Avec pour conséquence de produire assez rapidement des explosions en nova. En revanche, moins d’éléments lourds et il faut que plus de matière s’accumule à la surface de la naine blanche avant qu’elle puisse s’enflammer. D’où, des explosions finalement beaucoup plus violentes. Dans le cas de LMC68, la taille énorme de sa compagne semble amplifier encore le phénomène. Puisque le gaz expulsé entre en collision avec l’atmosphèreatmosphère de la sous-géante rouge provoquant un choc énorme qui élève un peu plus les températures. Tout cela, les astronomes l’avaient théorisé. Ils disposent désormais de preuves observationnelles pour appuyer leurs idées.
