Une explosion vieille de 13 milliards d’années : une supernova qui bouleverse nos théories sur l’univers primitif

Le 14 mars 2025, un flash lumineux d’une dizaine de secondes a été enregistré par le satellite SVOM. Ce signal, vieux de 13,07 milliards d’années, provenait de l’effondrement d’une étoile massive, alors que l’univers n’avait que 730 millions d’années. Grâce à une mobilisation internationale et aux capacités du télescope spatial James Webb, les astronomes ont pu analyser les détails de cette supernova, la plus ancienne jamais observée. La surprise réside dans le fait qu’elle présente des caractéristiques similaires aux supernovas contemporaines.

Le signal qui a déclenché la course contre le temps

Les sursauts gamma, parmi les événements les plus violents de l’univers, libèrent en quelques secondes autant d’énergie que notre Soleil en produira durant toute son existence. Ils se divisent en deux catégories : les sursauts courts, de moins de deux secondes, et les sursauts longs, qui durent plus longtemps. Le flash de dix secondes observé appartient à la seconde catégorie, associée à l’agonie des étoiles supermassives.

La traque infrarouge d’un fantôme lumineux

La réactivité dans l’observation de ces phénomènes est cruciale. Le télescope optique nordique a identifié une rémanence infrarouge, tandis que le Very Large Telescope au Chili a mesuré un décalage vers le rouge de 7,3. Ce chiffre indique un événement survenu dans l’enfance de l’univers, à une époque où il avait à peine un vingtième de son âge actuel.

Quand le temps lui-même ralentit

L’équipe scientifique a dû diriger le télescope spatial James Webb vers cette cible avant que sa luminosité ne diminue. L’expansion universelle complique cette observation, dilatant le temps du point de vue de l’observateur terrestre. Ce que la supernova perçoit comme treize jours nous apparaît comme cent dix jours. Les chercheurs ont programmé le JWST pour capturer le pic de luminosité le 1er juillet 2025, représentant une opportunité unique d’observation.

L’énigme de la banalité

La rareté de ces observations rend chaque découverte précieuse. En cinquante ans de surveillance spatiale, seule une poignée de sursauts gamma provenant du premier milliard d’années de l’univers ont été détectés. Les modèles théoriques suggéraient que les étoiles de cette époque devaient présenter des caractéristiques distinctes, presque exemptes d’éléments lourds. Cependant, les données recueillies révèlent une supernova étonnamment conventionnelle, ce qui remet en question certaines hypothèses sur l’évolution stellaire dans l’univers jeune.

Vers de nouvelles fenêtres temporelles

Cette découverte ouvre de nouvelles méthodes d’investigation des galaxies primitives. La rémanence des sursauts gamma agit comme un projecteur cosmique, permettant d’analyser la composition chimique et la structure de ces galaxies ancestrales. D’autres observations seront nécessaires pour déterminer si cette normalité est la règle ou l’exception, mais cette étoile morte depuis plus de treize milliards d’années rappelle que l’univers recèle encore d’innombrables mystères.

Ces travaux ont été publiés dans Astronomy & Astrophysics.

Source : Astronomy & Astrophysics