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Une étrange explosion cosmique qui a stupéfié les scientifiques en 2018 est devenue encore plus étrange. Une nouvelle analyse de la lumière polarisée de la première explosion de transitoires optiques bleus rapides (FBOT) enregistrée – officiellement connue sous le nom d’AT2018cow et surnommée « la Vache » – a révélé que l’explosion est l’explosion la plus asymétrique jamais vue par les astronomes, faisant irruption dans l’espace sous une forme aplatie en forme de crêpe plutôt qu’une sphère typique.
La forme de l’explosion, qui a à peu près la taille du système solaire et s’est produite à 180 millions d’années-lumière de la Terre, peut remettre en question la perception des scientifiques sur la façon dont les événements explosifs tels que les FBOT se produisent.
« Cette découverte nous dit que ces explosions ne sont pas à symétrie sphérique – en fait, le disque que nous pensons avoir observé est vraiment plat », justyn maund (s’ouvre dans un nouvel onglet), maître de conférences en astrophysique à l’Université de Sheffield au Royaume-Uni et auteur principal de la nouvelle recherche, a déclaré à Live Science par e-mail. « Cela signifie que tout modèle qui veut expliquer ces FBOT doit faire face au fait que ce ne sont pas des événements ronds. »
Les FBOT comme la vache étaient déjà un casse-tête majeur pour les scientifiques. Depuis la découverte de la vache en 2018, seuls quatre autres transitoires similaires ont été observés et, par conséquent, on en sait très peu sur les FBOT ou sur leurs causes. Mais une chose est claire : ils ne se comportent pas comme supernovas typiquesle type d’explosion spatiale le plus courant, qui se produit lorsque des étoiles massives manquent de combustible nucléaire et s’effondrent sous leur propre gravité.
« Les FBOT sont brillants, ils sont vraiment brillants – plus brillants que certaines supernovae superlumineuses – mais ils apparaissent soudainement, puis leur luminosité chute comme une pierre! » Maund a déclaré: « Contrairement aux supernovae ordinaires, il n’y a pas d’éléments radioactifs pour alimenter la luminosité, donc l’énergie doit venir d’ailleurs. »
(Crédit image : Raffaella Margutti/Northwestern University)
Dans leurs nouvelles recherches, Maund et son équipe ont examiné à nouveau la lumière de la vache enregistrée pour la première fois en juin 2018, étudiant cette fois comment la lumière était polarisée – comment les vibrations des ondes lumineuses se déplaçaient dans un seul plan. Bien que cette analyse de la vache ne révèle pas encore les origines des FBOT, la planéité de la vache montre que les FBOT sont encore plus distincts des supernovas que les scientifiques ne le pensaient auparavant.
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« La première nuit, nous avons vu un pic massif de polarisation, puis il est tombé », a déclaré Maund. « Le pic a atteint 7% la première nuit. Pour les supernovae, nous n’avons jamais vu un niveau de polarisation aussi élevé ou une polarisation qui a évolué si rapidement – donc ce n’est pas du tout ce à quoi nous sommes habitués. »
Ces observations de polarisation ont permis à l’équipe de déterminer la forme étrange de la Vache. La lumière de la vache a été mesurée à l’aide du télescope de Liverpool, dont le miroir principal n’a que 6,5 pieds (2 mètres) de diamètre. L’équipe a utilisé ces données pour créer un modèle 3D de l’explosion, la polarisation leur permettant de la reconstruire comme si elle avait été repérée par un télescope d’un diamètre d’environ 388 miles (625 kilomètres). Cela leur a permis de cartographier l’explosion sur ses bords, révélant à quel point elle était plate.
« Sur la base de travaux antérieurs sur les supernovae, nous voyons des choses qui semblent un peu oblates, un peu comme un hamburger, ou un peu allongées, plus comme un ballon de rugby, mais pas extrêmement asphériques », a déclaré Maund. « Ainsi, lorsque ce nombre est sorti de l’analyse, mes co-auteurs et moi avons refait toutes les réductions et analyses de données plusieurs fois pour vérifier! »
L’équipe a maintenant l’intention de rechercher d’autres FBOT pour voir combien présentent une polarisation similaire à celle de la vache, et ainsi déterminer s’il s’agit également de disques ressemblant à des crêpes. Les chercheurs recueilleront ces données via l’enquête Legacy Survey of Space and Time, qui sera menée par l’observatoire Vera Rubin au Chili.
L’équipe espère que ce regard plus approfondi sur la vache pourra faire la lumière sur ces événements rares et puissants. Maund a actuellement quelques idées sur ce qui pourrait potentiellement causer des FBOT.
« La cause des FBOT pourrait être la perturbation d’une étoile passant par un trou noir ou une supernova défaillante dans laquelle le noyau s’effondre et ne provoque pas de supernova, mais à la place, il s’effondre en un trou noir or neutron étoile et commence à mâcher l’intérieur, et cela alimente ce que nous considérons comme le FBOT « , a déclaré Maund.
Les recherches de l’équipe ont été publiées le 30 mars dans la revue Avis mensuels de la Royal Astronomical Society (s’ouvre dans un nouvel onglet).
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