supernova 1987A

Il y a vingt mille ans, l'étoile qui allait devenir la supernova 1987A s'est parée d'un anneau. Pas un, mais trois. Les deux externes, tels des abat-jour, se sont inclinés par rapport à l'équatorial, et la lumière de l'étoile, en traversant ces anneaux, n'atteignait presque plus un observateur qui se serait trouvé dans le plan de l'anneau équatorial.

Le ciel nocturne est plein d'anneaux et de bulles, mais en radio, ils se présentent autrement. Dans les données du radiotélescope australien ASKAP, une structure est apparue, semblable à deux bulles de savon soufflées avec la même paille.

Dans l'amas dense de galaxies Abell 2744, où la gravité courbe la lumière comme une lentille, le télescope James Webb a repéré un nouveau point. Il est apparu sur les images de 2023, puis a commencé à changer de luminosité.

Un réseau de radiotélescopes dispersés sur toute la planète capte le murmure d'un trou noir lointain. Chaque antenne enregistre un signal, mais comment combiner ces enregistrements si les horloges des stations ne battent pas à la même vitesse et si l'atmosphère déforme les ondes qui arrivent ?

Quand une étoile explose, sa matière se disperse dans l'espace. Dans le rémanent de supernova SNR 0509-67.5, cette matière ne s'est pas étalée en un nuage uniforme, mais s'est rassemblée en amas distincts — comme des grumeaux dans une pâte que l'on mélange rapidement.

L'explosion d'une étoile massive n'est pas qu'un simple éclat, c'est un choc pour le gaz environnant. Mais jusqu'à présent, personne n'avait observé comment le gaz lui-même se déplace dans ces zones d'explosion.

La surface calme d'un lac se couvre soudain de rides — quelque part en profondeur, un rocher sous-marin s'est effondré. L'eau tremble à peine, et les cercles s'étendent de plus en plus loin, jusqu'à atteindre le flotteur près de la rive.

Le 26 mars 2026, l'observatoire sino-européen Einstein Probe a capté une éruption de rayons X qui a duré un peu plus d'un quart d'heure. Mille secondes. Le télescope WXT à son bord a enregistré une montée brutale du rayonnement, puis une décroissance régulière — comme si quelqu'un avait poussé un cri dans le silence, et que l'écho s'était lentement estompé.

Au plus profond de la terre, dans le silence d'un cryostat (un conteneur réfrigéré), reposent des cristaux de plomb qui faisaient autrefois partie d'un navire romain antique. Ce matériau est presque sans bruit de fond : en deux mille ans, les isotopes instables se sont désintégrés, et il est désormais parfaitement pur pour la chasse aux événements les plus rares.

Les étoiles massives sont des titans cosmiques dont la vie se déroule sous le signe d'une énergie indomptable. Lorsqu'une telle étoile entre dans la phase de supergéante B[e], son rayonnement est si puissant qu'il semblerait capable de pulvériser toute molécule en atomes.

Lorsqu'une étoile massive épuise son carburant, son cœur s'effondre, donnant naissance à une supernova et émettant une pluie pénétrante de neutrinos.

À des centaines d'années-lumière de nous, il existe une planète qui ressemble à un miroir géant. LTT9779b réfléchit la majeure partie de la lumière qu'elle reçoit — bien plus que ce que l'on pourrait attendre d'un corps de la taille de Neptune. Les astronomes se sont longtemps demandé ce qui la rendait si brillante : une brume métallique dense ou une couche de nuages.

L'immense nuage de blocs de glace aux confins du système solaire — le nuage d'Oort — ressemble à une bulle transparente s'étendant sur près d'une année-lumière de diamètre. D'ordinaire, ces blocs flottent tranquillement dans leurs recoins lointains, mais parfois quelque chose les dérange. Le plus souvent, c'est l'effet de marée de notre Galaxie.

Une étoile massive ne s'éteint pas simplement — elle explose en supernova, laissant derrière elle un rémanent en expansion et une étoile à neutrons qui tourne furieusement — un pulsar.

Il y a près de quinze ans, le télescope à rayons gamma Fermi détectait de mystérieuses « bulles » – d'immenses nuages de plasma, comme gonflés par des poumons invisibles, s'élevant à des dizaines de milliers d'années-lumière du centre de la Galaxie.

Lorsqu'une étoile massive meurt, son cœur se contracte et l'explosion d'une supernova se produit. Ce cataclysme engendre des flux de particules, comme les vagues provoquées par une pierre jetée dans l'eau. Les premières à arriver sont les neutrinos rapides, qui traversent la Terre sans presque interagir.

En avril 2021, dans une galaxie située à 35 mégaparsecs, une supernova SN 2021foa a explosé. Elle a immédiatement intrigué les astronomes : son spectre passait frénétiquement des raies de l'hydrogène à celles de l'hélium — comme si l'étoile, à l'agonie, se débarrassait convulsivement de ses couches externes.

Il y a huit cents millions d'années, dans la ceinture principale d'astéroïdes, un encrier géant s'est brisé. Le corps parent, de plus de cent kilomètres de diamètre, composé de chondrites carbonées primitives, s'est soudainement désintégré près de la résonance J3:1 avec Jupiter.

Le télescope à rayons X XRISM a observé le noyau de la galaxie Cygnus A pendant 170 000 secondes — l'une des sources radio les plus puissantes du ciel. En son centre se cache un trou noir supermassif qui aspire la matière et la chauffe jusqu'à ce qu'elle émette des rayons X.

Une supernova, c'est l'explosion finale d'une étoile massive, qui disperse sa matière sur des années-lumière. À l'intérieur de l'enveloppe en expansion subsiste une étoile à neutrons, et cette enveloppe continue de filer à travers le gaz interstellaire pendant des milliers d'années.

Dans les profondeurs de la mer Méditerranée, où l'eau exerce une pression de plusieurs centaines d'atmosphères, un réseau de sphères photosensibles attendait un hôte rare. Et il est venu – un neutrino qui a traversé l'épaisseur de la Terre avec une énergie comparable à celle d'une brique en vol.

En 1987, les astronomes ont observé l'éclat d'une supernova dans une galaxie voisine, le Grand Nuage de Magellan. Ce fut un cadeau rare : l'explosion était assez proche pour capturer non seulement la lumière, mais aussi les neutrinos (des particules quasi insaisissables qui traversent la Terre de part en part).

L'explosion d'une supernova marque la mort d'une étoile massive, qui laisse derrière elle un nuage de gaz. Si beaucoup d'hydrogène est présent, l'onde de choc se propage comme un écho lointain.

Le radiotélescope ASKAP, en Australie, a décelé dans le ciel de l'hémisphère sud un anneau lumineux très ténu — comme une bulle de savon de la taille de plusieurs Lunes. À l'intérieur de l'anneau, exactement au centre, scintille un petit point. En général, une telle image signifie une seule chose : une étoile a explosé ici, laissant une coquille en expansion et, au milieu, un noyau effondré.

À la périphérie de notre Galaxie, bien au-delà du disque d'étoiles familier, le télescope Subaru a aperçu quelque chose d'inattendu : un nuage d'étoiles dispersé, s'étendant sur une surface de cent degrés carrés dans le ciel.

Le sursaut gamma GRB 221009A a brillé si intensément qu'on l'a surnommé « le plus brillant de tous les temps ». L'observatoire LHAASO a capté de lui des photons gamma d'une énergie allant jusqu'à 13 TeV — soit des milliers de fois plus que l'énergie des particules dans un appareil de radiographie.

Il y a trente-six ans, une étoile explosait dans une galaxie voisine. L'explosion a été baptisée supernova 1987A, et depuis, on la suit presque chaque année. Aujourd'hui, le télescope James Webb a observé ses restes en infrarouge moyen, cette partie du spectre où brillent la poussière et le gaz chauffé.

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.

L'explosion d'une étoile massive est un événement brillant mais bref. L'éclair lui-même dure des semaines, mais la poussière qu'il a chauffée autour de l'étoile continue de briller en infrarouge pendant des années.

Le centre de notre Galaxie est une cuisine bondée où plusieurs plats mijotent en même temps, et la vapeur se mêle en un seul nuage. Les rayons X du rémanent d'une étoile explosée, du vent stellaire autour du trou noir supermassif et du gaz chaud entre les étoiles se superposent.

Au centre de la Voie lactée, parmi les nuages denses de gaz et de poussière, se trouve une région appelée Sagittaire C. Elle ressemble à un carrefour animé : des étoiles y naissent, des flux de matière s'y heurtent, et tout cela est éclairé par des rayons X. Pendant longtemps, cette lueur est restée une énigme.

Lorsqu'une étoile massive explose, elle projette dans l'espace d'immenses nuages de gaz. Ces nuages, appelés rémanents de supernova, peuvent s'étendre sur des centaines de milliers de milliards de kilomètres.

En avril 2023, les satellites japonais ont détecté une éruption de rayons X extrêmement puissante sur l'étoile à neutrons MAXI J1752–457. L'étoile a refroidi en 4 jours — cinq fois plus vite que d'habitude. Comme si quelqu'un avait entrouvert une fenêtre cosmique. Cette fenêtre a été ouverte par le « processus Urca » nucléaire.

Le bord du rémanent de supernova RCW 86 est l'endroit où l'onde de choc de l'explosion d'une étoile percute le gaz environnant.

Dans l'amas de galaxies de la Chevelure de Bérénice, à environ 320 millions d'années-lumière de nous, s'étend un nuage invisible à l'œil nu. Il brille dans le domaine radio – c'est un halo radio, un amas géant de particules chargées accélérées à une vitesse proche de celle de la lumière.

En 1994, des astronomes ont vu l'étoile V4332 dans la constellation du Sagittaire s'embraser soudainement, devenant des milliers de fois plus brillante. Depuis, elle ne s'est pas calmée : sa luminosité a encore varié à plusieurs reprises.

En 1987, les astronomes ont observé l'éclat d'une supernova dans une galaxie voisine — si proche que l'explosion a pu être étudiée pendant des décennies. Aujourd'hui, le radiotélescope ALMA, perché dans les hauteurs des Andes chiliennes, a permis de scruter l'intérieur du rémanent et d'en dresser une carte moléculaire en trois dimensions.

Centaurus A et M83, les deux plus grandes galaxies de notre voisinage, tournent dans une valse lente. On les croyait autrefois indépendantes, mais il est désormais clair qu'elles sont liées par la gravité et se dirigent l'une vers l'autre pour fusionner dans des milliards d'années. C'est le même scénario qui attend la Voie lactée et Andromède.

Deux étoiles orbitent l'une autour de l'autre. L'une d'elles est une naine blanche dense, de la taille de la Terre mais avec la masse du Soleil. Sa compagne est une étoile ordinaire qui transfère de la matière vers la naine.

En 2013 et en 2020, le même télescope à Hawaï a observé le rémanent d'une étoile explosée : Cassiopée A. Les images ont été prises dans la lumière du fer incandescent, comme si l'on photographiait des flux de métal invisibles filant à travers le cosmos. En sept ans, les astronomes ont repéré 263 amas denses — ce sont des débris éjectés par l'explosion.