Une étoile disparaît sans supernova : une rare formation de trou noir observée

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Une étoile massive de la galaxie d’Andromède semble avoir disparu, non pas dans une explosion spectaculaire de supernova comme prévu, mais par un effondrement direct dans un trou noir. Il s’agit d’une observation rare et significative car la plupart des trous noirs se forment après l’explosion des étoiles, faisant de cette potentielle « supernova ratée » un événement cosmique inhabituel.

L’étoile qui disparaît

En 2014, les astronomes ont observé une étoile appelée M31-2014-DS1, dont la masse est environ 20 fois supérieure à celle de notre soleil. Elle s’est brièvement éclaircie avant de s’atténuer considérablement entre 2017 et 2020. L’hypothèse initiale était que cette décoloration indiquait l’échec d’une supernova : une étoile s’effondrant directement dans un trou noir sans l’habituelle explosion finale. Cependant, aucun rayonnement X attendu n’a été détecté, ce qui jette le doute sur cette théorie.

Nouvelles preuves du télescope James Webb

Des observations récentes du télescope spatial James Webb (JWST) et de l’observatoire à rayons X Chandra confirment la disparition de l’étoile. Là où M31-2014-DS1 brillait autrefois, il n’y a plus qu’un faible objet rouge, environ 8 % plus brillant que l’étoile d’origine, entouré de poussière en expansion rapide. Cela correspond aux conséquences prévues d’une supernova ratée.

Explications alternatives : fusions stellaires

Même si le scénario d’une supernova ratée est convaincant, une autre possibilité existe : l’étoile ne s’est pas effondrée seule. Il se peut qu’elle ait fusionné avec une autre étoile, produisant une atténuation et un nuage de poussière similaires. Les deux événements sont rares, mais les données d’observation ne favorisent pas définitivement l’un par rapport à l’autre.

“Les prédictions sur ce à quoi ressemblerait une supernova défaillante recoupent de manière assez significative ce à quoi nous pourrions nous attendre si deux étoiles entrent en collision et produisent beaucoup de poussière”, explique Emma Beasor de l’Université John Moores de Liverpool.

Pourquoi c’est important

La disparition des étoiles massives est mal connue. Pendant des décennies, les recherches ont donné des résultats ambigus. La puissance des télescopes modernes permet désormais aux astronomes de progresser. Confirmer le mécanisme derrière cet événement révélera l’un des destins finaux des étoiles massives. L’absence de rayonnement X rend difficile la confirmation de l’existence du trou noir, mais la poursuite des études apportera des réponses définitives.

La capacité d’étudier ces étoiles fanées avec des télescopes comme le JWST est essentielle. Il s’agit d’une « voie à suivre pour les chats du Cheshire », ce qui signifie que l’étoile disparaît, ne laissant que des traces derrière elle. En fin de compte, cette observation met en évidence le caractère dynamique et parfois imprévisible de l’évolution stellaire.