Lorsqu'une étoile explose en supernova, elle éjecte des masses de matière à très grande vitesse, formant une enveloppe de plasma chaud en expansion souvent autour d'un cadavre stellaire sous la forme d'un astre compact. En étudiant avec divers instruments l'une de ces enveloppes dans la fameuse nébuleuse de la Tarentule, un groupe d'astronomes a découvert que cette enveloppe était le produit d'au moins deux supernovas ayant explosé à quelques millions d'années d'intervalle au grand maximum.
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La nébuleuse de la Tarentule (également dénommée 30 Doradus, ou NGC 2070 ou encore Caldwell 103) est bien connue des astrophysiciensastrophysiciens qui l'ont particulièrement imagée depuis deux décennies avec plusieurs instruments et dans différentes bandes de longueurs d'ondes.
Il faut dire que sa magnitude apparente est voisine de 5 et qu'elle est donc aisément visible à l'œilœil nu comme une condensation petite et brillante en périphérie immédiate du Grand Nuage de Magellan à environ 160 000 années-lumièreannées-lumière du Système solaireSystème solaire. Sans surprise, elle est donc très accessible aussi pour les astronomes citoyens disposant d’un eVscope d’Unistellar.
C'est une pouponnière d'étoilesétoiles avec un taux de naissance qui y est plus élevé qu'en n'importe quelle région de notre GalaxieGalaxie, et c'est la plus grosse nébuleusenébuleuse connue à ce jour. C'est de plus non loin de 30 Doradus que s'est produite la fameuse supernova 1987A.
Cette vidéo zoom commence par une vue large de la Voie lactée et se termine par un gros plan sur une riche région de formation d’étoiles dans le tout proche Grand Nuage de Magellan, dans la constellation méridionale de la Dorade. La région spécifique montrée, 30 Doradus, est également connue sous le nom de nébuleuse de la Tarentule. La vue finale de ces nuages a été capturée par le VLT et Vista de l’ESO, et superposée aux nouvelles données radio prises par Alma. Les données Alma révèlent des traînées jaune-rouge brillantes de gaz froid et dense qui ont le potentiel de s’effondrer et de former de nouvelles étoiles. © ESO/Digitized Sky Survey 2/N. Risinger (skysurvey.org)/R. Gendler (http://www.robgendlerastropics.com/), Alma (ESO/NAOJ/NRAO)/Wong et al., ESO/M.-R. Cioni/Vista Magellanic Cloud survey. Acknowledgment : Cambridge Astronomical Survey Unit. Music : John Dyson
Des systèmes binaires de cadavres stellaires
Il y a quelques jours, la NasaNasa a mis en ligne une nouvelle image composite formée à partir d'autres images prises par des instruments différents et qui montre en fausses couleurscouleurs 30 Doradus B (30 Dor B en abrégé). On savait déjà qu'il s'agissait d'un reste de supernova mais comme l'explique un article publié et dont une version existe en accès libre sur arXiv, la vérité s'est révélée plus complexe que ne le pensaient initialement les astrophysiciens.
L'équipe de chercheurs dirigée par Wei-An Chen, de l'Université nationale de Taiwan à Taipei, est en effet arrivée à la conclusion que l'on ne voyait pas un mais deux restes de supernovaesupernovae, donc les restes de deux étoiles massives proches ayant explosé à des intervalles de temps rapprochés.
En soi, ce n'est pas surprenant mais il n'était nullement évident de voir ces deux restes. En effet, on sait bien que les étoiles naissent préférentiellement par paire dans les nuages moléculaires donnant des pouponnières d'étoiles. Si les deux sont massives, au moins 8 à 10 massesmasses solaires, elles vont exploser plusieurs millions d'années tout au plus après leur naissance en donnant des supernovas de type SNSN II. Dans un tel système binairesystème binaire, s'il n'est pas détruit par la première explosion, il se formera des cadavres d'étoiles qui seront des étoiles à neutronsétoiles à neutrons, voire des trous noirstrous noirs, en particulier si l'une des étoiles contient plusieurs dizaines de masses solaires.
De fait, les scientifiques connaissent des systèmes binaires d’étoile à neutrons dont certaines sont des pulsarspulsars, et ont même détecté grâce aux ondes gravitationnellesondes gravitationnelles des systèmes formés de deux trous noirs ou d'un trou noir et d'une étoile à neutrons. Les restes de supernovasrestes de supernovas ayant tendance à se dissiper rapidement, c'est donc une chance d'avoir surpris la présence de deux restes imbriqués dans 30 Dor B.
La « nébuleuse de la Tarentule » (officiellement connue sous le nom de 30 Doradus) est ici vue pour la première fois avec une image composite des données en rayons X Chandra et en infrarouge du JWST. 30 Doradus est une région de formation d'étoiles active située dans le Grand Nuage de Magellan, une galaxie voisine de la Voie Lactée. L'image combine donc les rayons X de Chandra (bleu et violet) et les données infrarouges de JWST (rouge, orange, vert et bleu clair). © Chandra X-ray Observatory
Les données de ChandraChandra en rayon Xrayon X (violet) combinées avec les données dans le visible du télescopetélescope Blanco de 4 mètres au Chili (orange et cyan) et les données infrarougesinfrarouges du télescope Spitzer (rouge) et même du télescope spatial Hubbletélescope spatial Hubble indiquent que le reste de supernova le plus jeune s'est formé il y a environ 5 000 ans, le second étant plus ancien. La supernova la plus jeune a incontestablement laissé une étoile à neutrons qui se manifeste aussi comme un pulsar.
En fait, il est même possible que 30 Dor B soit le produit de plus de deux supernovas ! Les études à ce sujet vont se poursuivre.
