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Le détecteur Super-Kamiokande pointe désormais la future supernova en quatre-vingt-dix secondes.
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Au plus profond de la montagne japonaise d'Ikeno se trouve une cuve de cinquante mille tonnes d'eau ultrapure. On y capture des neutrinos — ces particules fantômes qui traversent la Terre de part en part sans presque la remarquer. Lorsqu'une étoile explose dans notre galaxie, les neutrinos arrivent les premiers, des heures avant la lumière.
La supernova engendre une éruption de neutrinos, et le détecteurSuper-Kamiokande sait désormais identifier rapidement de quel côté du ciel elle provient. Auparavant, le calcul de la direction prenait plusieurs minutes, voire plus. Désormais, une nouvelle méthode, baptisée HP-Fitter, s'en charge en moins d'une seconde. Elle découpe le ciel en une mosaïque de millions de cellules, telle une carte en pièces de puzzle, et trouve la bonne pièce grâce aux signaux des particules capturées.
Les neutrinos d'une supernova atteignent la Terre en quelques secondes, tandis que la lumière n'arrive que plusieurs heures plus tard. Cette avance est précisément la chance des astronomes.
On a ajouté à l'eau du détecteur du gadolinium — un métal rare qui aide à repérer les neutrons produits par les neutrinos. Cela a amélioré la précision : la direction de l'explosion est maintenant indiquée avec une marge d'erreur de quelques degrés. L'ensemble du système, y compris l'alerte aux astronomes via le réseau, se déclenche environ 90 secondes après l'arrivée des neutrinos. Les télescopes ont le temps de se tourner et de capturer la toute première lumière — l'instant où l'onde de choc jaillit de l'étoile mourante.
The next nearby core-collapse supernova (SN) promises to yield a treasure of scientific information through multi-messenger astronomy. Early observations of the shock breakout (SBO) emissions are especially critical to understand the SN explosive mechanism as well as the properties of the progenitor star. Neutrino observatories are able to provide an early alert of a SN before the arrival of the SBO radiation. Super-Kamiokande (SK) has the unique capability to independently reconstruct an accurate SN pointing direction as part of its real-time monitoring system, ``SNWATCH.'' Recent upgrades to SK by adding gadolinium (Gd) to the detection volume have been accompanied by efforts to improve the speed and accuracy of SN direction reconstruction. A new, novel HEALPix-based approach (``HP-Fitter'') can calculate the SN direction from the reconstructed burst event directions in less than one second. As well, the previous maximum-likelihood direction fitter (``ML-Fitter'') was upgraded by incorporating event information from Gd neutron-capture as well as using the HP-Fitter for the initial fit parameters and from code refactoring and optimization. The improved ML-Fitter has better angular resolution but direction reconstruction time is $$\mathcal{O}$$(sec). Together with improvements in burst detection and event reconstruction times, SNWATCH is now able to generate an SN alert with pointing information in about 90 seconds. These upgrades have been implemented at SK and integrated into a new automated system to provide GCN notices.
Super-Kamiokande est situé à 1000 mètres sous terre, afin que la roche filtre les particules parasites, tandis que les neutrinos passent librement.
Dans le roman d'Arthur C. Clarke, « Rendez-vous avec Rama », les observatoires à neutrinos sont les premiers à repérer l'approche d'un objet mystérieux — tout comme en réalité lors d'une explosion de supernova.
