Après la mort explosive d’une étoile lointaine, un cadavre stellaire actif était probablement la source d’éruptions énergétiques répétées observées pendant plusieurs mois – un phénomène que les astronomes n’avaient jamais vu auparavant, rapporte une équipe dirigée par Cornell dans une nouvelle recherche publiée le 15 novembre dans Nature.
Les éclairs brillants et brefs – aussi courts que quelques minutes et aussi puissants que l’explosion initiale 100 jours additionally tard – sont apparus à la suite d’un kind rare de cataclysme stellaire que les chercheurs avaient entrepris de découvrir, connu sous le nom de un transitoire optique bleu rapide lumineux, ou LFBOT.
Depuis leur découverte en 2018, les astronomes ont spéculé sur ce qui pourrait provoquer de telles explosions extrêmes, qui sont bien additionally brillantes que les extrémités violentes que connaissent généralement les étoiles massives, mais s’estompent en quelques jours au lieu de quelques semaines. L’équipe de recherche estime que l’activité de l’éruption jusqu’alors inconnue, qui a été étudiée par 15 télescopes à travers le monde, confirme que le moteur doit être un cadavre stellaire : un trou noir ou une étoile à neutrons.
« Nous ne pensons pas que quelque selected d’autre puisse produire ce genre d’éruptions », a déclaré Anna YQ Ho, professeur adjoint d’astronomie au Collège des Arts et des Sciences. « Cela fulfilled fin à des années de débat sur ce qui alimente ce variety d’explosion et révèle une méthode inhabituellement directe pour étudier l’activité des cadavres stellaires. »
Ho est le leading auteur de « Minutes-duration Optical Flares with Supernova Luminosities », publié avec in addition de 70 co-auteurs qui ont contribué à caractériser le LFBOT officiellement étiqueté AT2022tsd et surnommé « le diable de Tasmanie », et les impulsions de lumière qui ont suivi ont été vues à peu près un milliards d’années-lumière de la Terre.
Ho a écrit le logiciel qui a signalé l’événement en septembre 2022, tout en passant au crible un demi-million de changements, ou transitoires, détectés quotidiennement lors d’une étude du ciel menée par la Zwicky Transient Facility, basée en Californie.
Puis, en décembre 2022, tout en surveillant régulièrement l’explosion en voie de disparition, Ho et ses collaborateurs Daniel Perley de l’Université John Moores de Liverpool en Angleterre et Ping Chen de l’Institut des sciences Weizmann en Israël se sont rencontrés pour examiner les nouvelles observations menées et analysées par Ping — une ensemble de cinq photographs, chacune s’étalant sur plusieurs minutes. Le leading n’a rien montré, comme prévu, mais le next a capté de la lumière, suivi d’un pic intensément lumineux dans l’image centrale qui a rapidement disparu.
« Personne ne savait vraiment quoi dire », se souvient Ho. « Nous n’avions jamais rien vu de tel auparavant – quelque selected d’aussi rapide et une luminosité aussi forte que l’explosion initiale des mois additionally tard – dans une supernova ou un FBOT. Nous n’avions jamais vu cela, issue remaining, en astronomie. »
Pour étudier moreover en détail ce brusque éclaircissement, les chercheurs ont engagé des partenaires qui ont contribué aux observations de in addition d’une douzaine d’autres télescopes, dont un équipé d’une caméra à grande vitesse. L’équipe a passé au peigne fin les données antérieures et s’est efforcée d’exclure d’autres sources de lumière possibles. Leur analyse a finalement confirmé au moins 14 impulsions lumineuses irrégulières sur une période de 120 jours, probablement seulement une fraction du nombre complete, a déclaré Ho.
« Étonnamment, au lieu de s’estomper régulièrement comme on pourrait s’y attendre, la source s’est brièvement éclaircie encore – et encore et encore », a-t-elle déclaré. « Les LFBOT sont déjà une sorte d’événement étrange et exotique, donc c’était encore in addition étrange. »
Les processus exacts à l’œuvre – peut-être un trou noir canalisant des jets de matière stellaire vers l’extérieur à une vitesse proche de la vitesse de la lumière – continuent d’être étudiés. Ho espère que la recherche fera progresser des objectifs de longue day consistant à déterminer remark les propriétés des étoiles dans la vie peuvent prédire la manière dont elles mourront et le type de cadavre qu’elles produiront.
Dans le cas des LFBOT, une rotation rapide ou un champ magnétique puissant sont probablement des éléments clés de leurs mécanismes de lancement, a déclaré Ho. Il est également probable qu’il ne s’agisse pas du tout de supernovas conventionnelles, mais plutôt déclenchées par la fusion d’une étoile avec un trou noir.
« Nous pourrions assister à un canal complètement différent pour les cataclysmes cosmiques », a-t-elle déclaré.
Ces explosions inhabituelles promettent de fournir de nouvelles informations sur les cycles de vie stellaires, généralement observés uniquement dans des instantanés de différentes étapes – étoile, explosion, restes – et non dans le cadre d’un système special, a déclaré Ho. Les LFBOT peuvent offrir l’occasion d’observer une étoile en practice de passer à sa vie après la mort.
« Parce que le cadavre n’est pas simplement assis là, il est actif et fait des choses que nous pouvons détecter », a déclaré Ho. « Nous pensons que ces fusées éclairantes pourraient provenir d’un de ces cadavres nouvellement formés, ce qui nous permet d’étudier leurs propriétés alors qu’ils viennent juste de se former. »
