Un concept d'artiste d'une supernova hypothétique dans notre galaxie. Crédit d'image: David A. Aguilar (CfA). Cliquez pour agrandir
Une équipe d'astronomes a trouvé de faibles échos visibles de trois anciennes supernovae en détectant leur lumière centenaire reflétée par des nuages de gaz interstellaires à des centaines d'années-lumière retirées des explosions originales.
Situées dans une galaxie voisine dans le ciel méridional de la Terre, les trois étoiles qui explosent ont éclaté de courte durée il y a au moins deux siècles, et probablement plus longtemps. La plus ancienne s'est probablement produite il y a plus de six cents ans.
Les échos lumineux ont été découverts en comparant des images du Grand Nuage de Magellan (LMC) prises à des années d'intervalle. En soustrayant précisément les éléments communs de chaque image de la galaxie et en regardant à l'œil pour voir quels objets variables restent, l'équipe a recherché des preuves de matière noire invisible qui pourrait déformer la lumière des étoiles de manière transitoire, dans le cadre d'une étude du ciel appelé SuperMACHO.
Cette analyse soigneuse de l'image a également révélé un petit nombre d'arcs concentriques de forme circulaire qui s'expliquent mieux lorsque la lumière se déplace vers l'extérieur au fil du temps et est dispersée lorsqu'elle rencontre des poches denses de poussière interstellaire fraîche. Les membres de l'équipe ont ensuite ajusté des vecteurs perpendiculaires aux courbes de chaque système d'arc, qui se sont révélés pointer vers l'arrière vers les sites de trois restes de supernovae, qui étaient auparavant connus et considérés comme relativement jeunes.
"Sans la géométrie de l'écho lumineux, nous n'avions aucun moyen précis de savoir à quel âge ces supernovae étaient", a déclaré l'astronome Armin Rest de l'Observatoire national d'astronomie optique (NOAO), auteur principal d'un article sur la découverte le 22 décembre. , 2005, numéro de Nature. "Certaines mathématiques relativement simples peuvent nous aider à répondre à l'une des questions les plus épineuses que les astronomes peuvent poser - quel âge a exactement cet objet que nous regardons?"
Tout comme un écho sonore peut se produire lorsque des ondes sonores rebondissent sur une surface éloignée et se réfléchissent vers l'auditeur, un écho lumineux peut être vu lorsque des ondes lumineuses voyageant dans l'espace sont réfléchies vers le spectateur.Dans ce cas, l'appareil photo numérique Mosaic est allumé. le télescope Blanco de 4 mètres de la National Science Foundation à l'Observatoire interaméricain Cerro Tololo (CTIO) au Chili.
Cette technique peut être étendue aux supernovae célèbres de l'histoire. "Imaginez voir la lumière de la même explosion vue pour la première fois par Johannes Kepler il y a environ 400 ans, ou celle enregistrée par des observateurs chinois en 1006", a déclaré Christopher Stubbs du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), co-auteur de l'article. et chercheur principal pour le programme SuperMACHO. "Ces échos lumineux nous donnent cette possibilité."
En principe, les astronomes peuvent diviser l'écho lumineux en un spectre pour rechercher le type de supernova qui s'est produite. "Nous avons le potentiel avec ces échos pour déterminer la cause du décès de l'étoile, tout comme les archéologues qui ont pris un scanner de la momie du roi Tut pour savoir comment il est mort", a déclaré le co-auteur Arti Garg de CfA.
Les astronomes peuvent également utiliser des échos lumineux de supernova pour mesurer la structure et la nature du milieu interstellaire. La poussière et le gaz entre les étoiles sont invisibles à moins d'être éclairés par une source de lumière, tout comme le brouillard la nuit n'est perceptible que lorsqu'il est éclairé par les phares d'une voiture. Un souffle de supernovae peut fournir cet éclairage, éclairant les nuages de matière environnants avec son flash stroboscopique.
"Nous voyons la réflexion comme un arc parce que nous sommes à l'intérieur d'une ellipse imaginaire, avec la Terre à un foyer de l'ellipse et les supernovae anciennes à l'autre", a expliqué Nicholas Suntzeff de NOAO. «En regardant vers les supernovae, nous ne voyons la réflexion de l'écho de lumière que lorsqu'elle coupe la surface extérieure de l'ellipse. La forme de la réflexion de notre point de vue semble être une partie d'un cercle. "
Un aspect inhabituel des arcs est qu'ils semblent généralement se déplacer beaucoup plus rapidement que la vitesse de la lumière. Cela ne viole pas la limite de vitesse cosmique, qui stipule qu'aucun objet ne peut se déplacer plus vite que la vitesse de la lumière. "Ce que nos télescopes voient, c'est la réflexion en mouvement, et non aucun objet physique", a ajouté Suntzeff. «Il est également très excitant que nos observations confirment la prédiction visionnaire de Fritz Zwicky en 1940 que la lumière des supernovae antiques pouvait être vue dans les échos de l'explosion.»
Deux autres graphiques couleur haute résolution pour illustrer ce résultat sont disponibles à l'adresse http://www.noao.edu/outreach/press/pr05/pr0512.html.
Les autres co-auteurs de l'article Nature sont Knut Olsen et Chris Smith (CTIO); Jose Luis Prieto (Ohio State University); Douglas Welch (Université McMaster, Ontario); Andrew Becker et Gajus Miknaitis (Université de Washington); Marcel Bergmann (Observatoire des Gémeaux); Alejandro Clocchiatti et Dante Minniti (Pontifica Universidad Catolica de Chile); et, Kem Cook, Mark Huber et Sergei Nikolaev (Lawrence Livermore).
Basée à Cambridge, dans le Massachusetts, le Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) est une collaboration conjointe entre le Smithsonian Astrophysical Observatory et le Harvard College Observatory. Les scientifiques du CfA, organisés en six divisions de recherche, étudient l'origine, l'évolution et le destin ultime de l'univers.
Source d'origine: Communiqué de presse de la CfA
