La supernova SN 2014J photographiée par Hubble et Spitzer

supernova dans M82 photo Hubble
Surimposée à une image mosaïque de la galaxie M 82 prise en 2006, la supernova photographiée le 31 janvier
SN 2014J  par Hubble
Gros plan sur SN 2014J photographiée le 31 janvier par Hubble – Télécharger l’image intégrale de la galaxie M 82 ici (1,5 Mb)

Depuis la découverte de la supernova qui a explosé dans la galaxie Messier 82, des légions de télescopes terrestres et spatiaux espionnent l’événement. Les données collectées permettront aux chercheurs d’affiner leurs compréhensions des causes et effets de la puissante explosion survenues à 11,5 millions d’années-lumière de nous.

Le 21 janvier dernier, décontenancés par le mauvais temps qui menaçaient leurs observations, des étudiants de l’Université Collége de Londres et leurs professeurs orientèrent par dépit leurs télescopes en direction de la Grande Ourse, la seule région du ciel encore dégagé, pour tenter d’observer la galaxie M 82. Quelle ne fut pas leur stupeur alors en constatant qu’un point lumineux venait de s’ajouter dans le corps fuselé de cet objet du catalogue de Messier surnommé la « galaxie du cigare “. Presque en direct, ils assistaient à la puissante explosion d’une étoile. Distante d’environ 11,5 millions d’années-lumières, l’événement qu’ils découvraient s’était donc produit, en réalité, il y a plus de 11,5 millions d’années.

Une « chandelle standard » qui brille encore

Plus d’un mois après la première observation — laquelle, bien sûr, fut immédiatement colportée à tous les observatoires du monde — l’astre brille encore. Bien que sa luminosité décroit depuis un pic, début février, il est encore possible de le distinguer au foyer d’un télescope amateur. On pourrait croire à une étoile nouvelle (nova) comme nos ancêtres l’imaginaient volontiers, mais SN 2014J est appelée à s’évanouir du champ d’observation au cours des prochaines semaines. Sa luminosité aussi importante que les milliards d’étoiles qui l’entourent dans le corps de la galaxie active Messier 82 est, en réalité, la signature d’une supernova de type Ia. Pour les astrophysiciens, deux scénarios conduisent à cette violente explosion. Soit il s’agit d’une naine blanche (reste du cœur très dense d’une vieille étoile semblable au Soleil) dans un système binaire qui a, en quelque sorte, vampirisé et vandalisé son partenaire. Cependant, après avoir trop amassé de matière, l’étoile perd l’équilibre et s’effondre. Ou il s’agit de la collision de deux naines blanches. Quoi qu’il en soit, leur luminosité caractéristique en font des témoins recherchés par les cosmologistes qui les surnomment « chandelles standards ». Un outil de mesure des distances qui permit, en 1998, aux chercheurs Saul Perlmutter, Brian Schmidt et Adam Riess d’affirmer que notre univers est en expansion accélérée. Une découverte qui leur valut l’attribution du Prix Nobel de Physique en 2011.

SN 2014J dans l'infrarouge  par Spitzer
La vue perçante dans l’infrarouge du télescope spatial Spitzer dévoile la supernova et son environnement

Un événement très regardé

Bien que très demandés dans le cadre de diverses campagnes d’observation, les grands télescopes terrestres et spatiaux se sont pour la plupart tournés vers la ‘galaxie du cigare’ pour épier la supernova. L’acuité visuelle d’Hubble dotée de caméras sensibles aux rayonnements visible, infrarouge et ultraviolet aide ainsi les scientifiques à préciser sa distance, deviser son environnement et a tenté de connaître l’origine de l’explosion. Quant au télescope spatial Spitzer, sa vision dans l’infrarouge offre aux scientifiques de percer les voiles obscurcissantes de poussières et ‘(…) de regarder plus profondément l’événement’ ainsi que l’explique Mansi Kasliwal, membre de la Carnegie Institution for Science et chercheur principal du télescope spatial. « Spitzer est vraiment bien pour contourner la poussière et déterminer ce qui se passe dans et autour du système d’étoiles qui a engendré cette supernova ».
Sur Terre, plus précisément au sommet du Mauna Kea à Hawaï, les responsables de l’Observatoire Keck sont ravis des données collectées avec leurs deux télescopes de 10 mètres de diamètre. Grâce à l’optique adaptative (déformations des miroirs en temps réel pour pallier à la turbulence atmosphérique), les images obtenues avec l’instrument NIRC2 sont très détaillées et permettent de mieux préciser sa position dans la galaxie-hôte comme en témoigne Bob Goodrich, chef des opérations à l’observatoire : « Pendant qu’il y a de nombreuses explosions de supernova dans l’univers, celle-ci est importante parce qu’elle est assez proche de nous ; si bien qu’avec l’optique adaptative nous avons d’excellentes chances d’identifier le progéniteur ».
Encore difficiles à modéliser par ordinateur, les multiples observations de la supernova type Ia offrent donc aux chercheurs un panel important de données qui les aideront à affiner leurs compréhensions de ces puissants phénomènes. SN 2014J est, à ce jour, une des supernovae les plus proches de nous depuis plusieurs décennies.

SN 2014J photographiée à l'Observatoire Keck
SN 2014J photographiée à l’Observatoire Keck

Ci-dessous, magnifique photo prise par l’astro-photographe André Van Der Hoeven des galaxies M81 et M82. Au sein de cette dernière, on distingue nettement la lumière éclatante de SN 2014J. Alignée, visuellement parlant, avec trois étoiles de notre galaxie, la supernova est relativement facile à observer dans un télescope de plus de 200 mm de diamètre. L’image offre de nombreux détails des entrailles des deux galaxies, lesquelles sont toujours en interaction gravitationnelle à environ 12 millions d’années-lumière de nous.

M81/M82 with SN2014J Extreme deep field
Crédit photo : NASA/JPL-Caltech/Carnegie Institution for Science.

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