Les Transitoires Rouges de Luminosité Intermédiaire (ILRT) : Une énigme astronomique enfin résolue
Les Transitoires Rouges de Luminosité Intermédiaire (ILRT) sont des étoiles dont le nom ne vous dit peut-être rien, mais elles ont été une énigme dans le domaine astronomique. Maintenant, une équipe de détectives cosmiques, qui ont baptisé leur travail Une Étude en Rouge en référence au roman d’Arthur Conan Doyle qui a introduit Sherlock Holmes au monde, aurait enfin résolu le mystère. Les Sherlock stellaires du monde entier suggèrent que les ILRT ne sont pas seulement des étoiles qui explosent à la fin de leur vie, mais qu’elles subissent de véritables explosions supernovae terminales et destructrices. Après la découverte de trois nouveaux ILRT en 2019, nous avons saisi l’occasion d’étudier et de mieux comprendre ces phénomènes, a déclaré Giorgio Valerin, chef de l’équipe et chercheur à l’Institut national d’astrophysique (INAF). Nous avons donc collecté des données pendant des années à l’aide de télescopes répartis dans le monde entier, ainsi que de plusieurs télescopes en orbite. Les instruments terrestres utilisés comprenaient La Palma, La Silla, Las Campanas et Asiago, tandis que les données étaient également collectées à partir de télescopes spatiaux, dont le télescope spatial James Webb (JWST), l’observatoire Swift de Neil Gehrels et le télescope spatial Spitzer. Les ILRT ont été quelque peu déroutants car leur luminosité se situe entre celle des novas, des explosions stellaires que les étoiles survivent, et celle des supernovas classiques, dans lesquelles une étoile massive est détruite, laissant derrière elle une étoile à neutrons ou un trou noir. L’équipe a conclu que les ILRT sont des explosions qui entraînent la destruction totale d’une étoile, même si elles semblent être beaucoup moins intenses que les supernovas à effondrement du cœur. Une question demeure : comment ces explosions restent-elles moins lumineuses que les supernovas similaires ? Les détectives cosmiques suggèrent qu’un facteur déterminant dans la composition des ILRT pourrait être un épais manteau de gaz et de poussière qui entoure les étoiles. Cette enveloppe est chauffée à des températures allant jusqu’à 5 700 degrés Celsius en seulement quelques jours, ce qui correspond à un pic de luminosité pour les ILRT. À mesure que cela se produit, le gaz dans cette enveloppe stellaire s’accélère à des vitesses pouvant atteindre 700 kilomètres par seconde, soit environ 1 000 fois la vitesse maximale d’un avion de chasse Lockheed Martin F-16. Cette vitesse est nettement inférieure à celle d’une supernova explosive, qui atteint souvent 10 000 kilomètres par seconde. Cependant, nous pensons que l’étoile a réellement explosé, projetant de la matière à des milliers de kilomètres par seconde dans toutes les directions, mais que cette explosion a été partiellement étouffée par la couverture dense de gaz et de poussière autour de l’étoile, qui se réchauffe par la suite. Ainsi, l’éjection de matériel autour des progeniteurs stellaires des ILRT peut expliquer comment leur luminosité diminue sur de longues périodes. L’équipe a qualifié ce phénomène de supernova à capture d’électrons, un type d’explosion stellaire qui avait été longtemps théorisé mais qui n’avait pas été considéré comme ayant été observé. Ces supernovas à capture d’électrons ont suscité un grand intérêt chez les astronomes car elles semblent marquer une frontière entre les étoiles d’environ 10 masses solaires et celles qui explosent en supernovas pour laisser derrière elles des trous noirs ou des étoiles à neutrons, et les étoiles dont la masse est plus proche du soleil et qui ne subissent pas de nova mais s’estompent progressivement en tant que restes d’étoiles naines blanches. En fin de compte, les chercheurs sont satisfaits de leurs découvertes. Nous commençons enfin à comprendre les événements qui distinguent les étoiles destinées à exploser en supernovas classiques des étoiles qui s’effacent lentement en tant que naines blanches, a déclaré Valerin. Comme le dit Holmes dans Le Signe des Quatre : Lorsque vous avez éliminé l’impossible, ce qui reste, si improbable soit-il, doit être la vérité ! Les recherches de l’équipe ont été publiées dans deux articles du 7 mars dans le journal Astronomy & Astrophysics.
