En 1979, l'astronome amateur Gus Johnson a découvert une supernova à environ 50 millions d'années-lumière de la Terre, lorsqu'une étoile environ 20 fois plus massive que notre Soleil s'est effondrée. Depuis lors, les astronomes surveillent SN 1979C, situé dans M 100 dans l'amas de la Vierge. Avec les observations du télescope Chandra, les émissions de rayons X de l'objet ont conduit les astronomes à croire que le reste de la supernova est devenu un trou noir. Si c'est le cas, ce serait le plus jeune trou noir connu dans notre voisinage cosmique voisin et fournirait aux astronomes l'opportunité sans précédent de voir ce type d'objet se développer dès l'enfance.
"Si notre interprétation est correcte, c'est l'exemple le plus proche où la naissance d'un trou noir a été observée", a déclaré lundi l'astronome Daniel Patnaude lors d'un point de presse de la NASA. Patnaude est du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics et est l'auteur principal d'un nouvel article.
Le SN 1970C appartient à un type d'explosions de supernova appelé supernovae d'effondrement linéaire de type II, ou noyau, qui représentent environ 6% des explosions stellaires connues. Alors que de nombreux nouveaux trous noirs dans l'univers lointain ont précédemment été détectés sous la forme de sursauts gamma (GRB), SN 1979C est différent car il est beaucoup plus proche et les supernovae d'effondrement du cœur ne sont probablement pas associées à un GRB. Les théories disent que la plupart des trous noirs devraient se former lorsque le noyau d'une étoile s'effondre et qu'un sursaut gamma n'est pas produit, mais c'est peut-être la première fois que cette méthode de fabrication d'un trou noir est observée.
Il y a eu un débat sur la taille de l'étoile qui créera un trou noir et la taille qui créera une étoile à neutrons. La taille de la masse solaire de 20 est juste à la frontière entre les deux, donc les astronomes ne sont pas complètement sûrs qu'il s'agit d'un trou noir ou d'une étoile à neutrons. Mais comme les émissions de rayons X de cet objet ont été stables au cours des 31 dernières années, les astronomes pensent qu'il s'agit d'un trou noir, car à mesure qu'une étoile à neutrons se refroidit, les émissions de rayons X s'estompent.
Cette animation montre comment un trou noir s'est formé dans SN 1979C. L'effondrement d'une étoile massive est montré, après avoir épuisé son carburant. Un flash de lumière provenant d'un choc traversant la surface de l'étoile est alors montré, suivi d'une puissante explosion de supernova. La vue zoome ensuite au centre de l'explosion: Crédits: NASA / CXC / A.Hobart
Cependant, comme une mise en garde, a déclaré le co-auteur Avi Loeb, il faut vraiment beaucoup plus de 31 ans pour voir de grands changements, mais il a déclaré que le fait que l'éclairage était stable témoigne d'un trou noir.
Bien que les preuves indiquent un trou noir nouvellement formé, il existe quelques autres possibilités de ce qu'il pourrait être. Certains ont suggéré que l'objet pourrait être un magnétar ou une onde de choc, mais les preuves montrent que ces deux options ne sont pas très probables.
Une autre possibilité intéressante est qu'une jeune étoile à neutrons à rotation rapide avec un vent puissant de particules de haute énergie pourrait être responsable de l'émission de rayons X. Cela ferait de l'objet de SN 1979C l'exemple le plus jeune et le plus brillant d'une telle «nébuleuse à vent pulsar» et la plus jeune étoile à neutrons connue. Le pulsar Crabe, l'exemple le plus connu d'une nébuleuse de vent pulsar brillant, a environ 950 ans.
"Je suis enthousiasmé par cette découverte, qu'elle se révèle être un trou noir ou une nébuleuse de vent pulsar", a déclaré l'astrophysicien Alex Fillipenko, qui a participé au briefing. «Une nébuleuse à vent pulsar serait intéressante car ce serait la plus jeune connue dans cette catégorie.»
"Ce qui est vraiment excitant, c'est que pour la première fois nous connaissons la date de naissance exacte de cet objet", a déclaré Kim Weaver, un astrophycis de Goddard Space Flight Center, "Nous savons qu'il est très jeune et nous voulons regarder comment le système évolue et change à mesure qu'il grandit en enfant et devient adolescent. Plus important encore, nous serons en mesure de comprendre la physique. C'est une histoire de science en action. »
L'âge du trou noir possible est, bien sûr, basé sur notre point de vue. Puisque la galaxie est à 50 millions d'années-lumière, la supernova s'est produite il y a 50 millions d'années. Mais pour nous, l'explosion s'est produite il y a tout juste 31 ans.
Lire le document de l'équipe: Evidence for a Black Hole Remnant in the Type IIL Supernova 1979C
Auteurs: D.J. Patnaude, A. Loeb, C. Jones.
Source: Briefing TV de la NASA, NASA
