Là supernova SN1987Aa explosé en Grand Nuage de Magellan il y a exactement 37 ans, le 23 février 1987à propos 163 000 années-lumière avec nous, nous a fourni la grande opportunité d’observer et d’étudier en détail l’évolution d’un supernova, et ce qui reste après l’explosion, d’une position privilégiée. Le télescope spatial James Webb en fait, cela nous a donné une preuve possible de la présence d’un étoile à neutrons au centre de SN1987A, généré suite à l’explosion de la supernova. Une équipe d’astronomes dirigée par Mike Barlow de l’University College de Londres.
Jusqu’à présent, les astronomes n’ont jamais pu trouver de preuve définitive de la présence d’une étoile à neutrons dans le reste de la supernova SN1987A. Grâce à James Webb, on en a enfin trouvé un preuve directe de la présence d’une étoile à neutrons grâce à l’observation d’éléments chimiques, tels queargondont haut degré d’ionisation ne peut s’expliquer que par la présence d’un source compacte qui émet un rayonnement électromagnétique très énergétique.
Les supernovae sont le dernier étage explosif des étoiles au-dessus 8 masses solaires. On estime que dans une galaxie comme la Voie lactée, une explosion devrait se produire tous les 100 ans environ. La dernière supernova galactique a été observée par Kepler en 1604 et depuis lors, aucune autre ne semble avoir été visible dans notre galaxie. Le plus proche est celui qui a explosé en 1987 à Grand Nuage de Magellan, l’une des galaxies satellites de la Voie Lactée. Sa proximité a ravi la communauté astronomique qui a ainsi pu observer et étudier ces phénomènes explosifs de « près », à seulement distance du Grand Nuage de Magellan. 163 000 années-lumière. SN1987A était également la dernière supernova visible à l’œil nu depuis la Terre.
La supernova SN1987A est ce qu’on appelle une supernova effondrement du noyauc’est-à-dire généré par effondrement gravitationnel du noyau d’une étoile de masse supérieure à 8 masses solaires qui a atteint la fin de sa vie. Dans ces supernovae, c’est précisément l’effondrement du noyau de l’étoile qui génère ce que les astronomes appellent une « étoile à neutrons », c’est-à-dire ce qui reste du noyau stellaire suite à l’explosion de la supernova ; la supernova explose lorsque le reste de l’étoile rebondit violemment sur ce « mur » de neutrons imposant et très dense. Depuis, plusieurs observations de SN1987A ont été réalisées, mais aucune n’a permis de trouver de preuve directe de la présence de l’étoile à neutrons.
Le James Webb a commencé les observations du SN1987A en 2022 grâce à deux instruments différents : NIRCamou un appareil photo qui prend des images dans leinfrarougeet cela Spectrographe MIRI moyenne résolution, un instrument qui décompose la lumière infrarouge en ses longueurs d’onde constitutives. Grâce à ces outils, les scientifiques ont pu étudier composition chimique du reste de la supernova, trouvant éléments hautement ionisés (c’est-à-dire dépourvu d’électrons), y compris leargondont l’émission est clairement visible sur l’image de couverture.
Pour que ces éléments atteignent un degré élevé d’ionisation, c’est-à-dire soient privés de plusieurs électrons, il faut qu’ils soient frappés par un rayonnement électromagnétique très énergétique. Dans le cadre de leur étude, les scientifiques ont examiné plusieurs sources possibles de rayonnement électromagnétique, en comparant les modèles avec les données. Les résultats montrent que la source qui explique le mieux les observations menées avec James Webb est précisément celle étoile à neutronsmettant définitivement fin à la recherche de preuves directes de la présence d’un objet compact dans les restes de la supernova SN1987A.
D’autres observations de SN 1987A sont prévues cette année, à l’aide du James Webb et d’autres télescopes. Les chercheurs espèrent que l’étude en cours pourra apporter plus de clarté sur ce qui se passe au cœur de ce reste de supernova. Les nouvelles observations stimuleront le développement de modèles plus détaillés, permettant à terme aux astronomes de mieux comprendre non seulement SN 1987A, mais également toutes les supernovae à effondrement du noyau.