L'explosion d'une étoile massive enveloppée de gaz et de poussière denses ressemble à une pièce verrouillée. Seuls des messagers fantômes – les neutrinos – peuvent s'en échapper pour porter la nouvelle du désastre. Pour attraper ces messagers, il faut un piège à l'échelle planétaire : le détecteur IceCube est un kilomètre cube de glace antarctique truffé de capteurs. En six jours, il a enregistré quatre neutrinos provenant d'un même point – celui où a brillé la supernova SN 2021foa.
L'énergie totale de ces particules dépasse de plusieurs centaines de fois la luminosité totale de l'étoile. Une simple collision de la matière éjectée avec le gaz et la poussière environnants ne suffit pas à une telle accélération. À l'intérieur, un moteur invisible a probablement fonctionné – un trou noir naissant ou une étoile à neutrons engendrant un puissant jet. Le jet n'a pas percé l'enveloppe, mais il a accéléré les particules à l'extrême, provoquant une pluie de neutrinos. Ce scénario avait été esquissé au siècle dernier par Fritz Zwicky et Subrahmanyan Chandrasekhar. L'étoile elle-même a aussi surpris : sa lueur a basculé plusieurs fois entre les types hydrogène et hélium, ce qui lui a valu le surnom de « supernova qui change de chaussures ».
Ainsi, pour la première fois, les neutrinos ont permis de regarder au cœur de l'explosion, caché aux télescopes ordinaires. Cette messagerie fantôme nous révélera les noyaux actifs des galaxies lointaines et les trous noirs supermassifs en leur centre. Les futurs détecteurs, comme KM3NeT, et une photométrie précise aideront à dresser un tableau complet.
La lueur de SN 2021foa a basculé plusieurs fois entre les types hydrogène et hélium, ce qui lui a valu le surnom de « supernova qui change de chaussures ».