Souffle du passé dans le ciel d'aujourd'hui

Un reliquat de supernova appelé G7.7 3.7 pourrait être celui de SN 386, une supernova enregistrée par les astronomes chinois il y a plus de 1 600 ans.

La nébuleuse du crabe, visible sur cette image composite, est un exemple célèbre de reste de supernova. L'explosion a été vue dans le monde entier en 1054 après JC.
ESO

Les astronomes ont peut-être trouvé un lien entre un objet observé pour la première fois à la fin des années 1900 et une mystérieuse «étoile invitée» apparue dans le ciel il y a plus d'un millénaire et demi. De nouvelles recherches indiquent qu'un reste de supernova nommé G7.7 3.7 est probablement le reste d'une explosion répertoriée par les astronomes chinois en 386 après JC, connue aujourd'hui sous le nom de SN 386.

Les supernovae sont les feux d'artifice de l'univers explosifs, lumineux et beaux, et s'ils se trouvent n'importe où dans notre voisinage, impossible à manquer. Ces extrémités brillantes de la vie d’une étoile laissent derrière elles des nuages ​​de poussière et de gaz en expansion appelés restes de supernova, dont les propriétés sont inextricablement liées à la fois à l’explosion et à l’étoile. Associer un reste aux observations de sa supernova aide les astronomes à comprendre et à classer le reste, ce qui peut donner un aperçu de l'évolution stellaire et de la formation des étoiles à neutrons ou des trous noirs en leur cœur.

Au cours des deux mille dernières années, les observateurs ont enregistré et s’étonnaient de l’apparition et de la disparition soudaines de sources lumineuses dans le ciel, dont beaucoup seraient considérées comme des supernovae. La nébuleuse du Crabe, par exemple, est l’empreinte restante d’une supernova observée dans le monde entier en 1054. Même si des mentions d’événements ultérieurs peuvent être trouvées dans de multiples sources à travers le monde, un seul ensemble de documents écrits a survécu au premier millénaire de notre ère. Catalog un catalogue d'anciens astronomes chinois de 20 stars invitées couvrant près de 2 millénaires.

SN 386 et G7.7-3.7

La première mention de SN 386 se trouve dans le texte historique Song Shu : «Durant le troisième mois de la onzième année du règne des Tai-Yuan de la dynastie Jin, il y avait une vedette invitée à Nan-Dou jusqu'au sixième mois, quand il a été éteint. »Nan-Dou est un astérisme de la constellation du Sagittaire et abrite le reste G7.7–3.7.

Le texte historique Song Shu enregistre la première mention d'une "guest star" dans le Sagittaire en l'an 386. L'observation est marquée par la ligne rouge.
G. Li (Observatoire astronomique national de Chine) / Bibliothèque nationale de Chine

G7.7–3.7, cependant, n'est pas le seul vestige dont la position correspond aux observations anciennes. En 2016, un autre résidu de Nan-Dou, G11.2–0.3, a été écarté comme match alors que des études ont montré qu'il n'aurait pas été visible à l'œil nu. Après le rejet de G11.2–0.3, les astronomes des Pays-Bas et de la Chine ont commencé à rechercher activement d’autres correspondances possibles.

Concept d'artiste du satellite XMM-Newton, un télescope à rayons X construit par l'Agence spatiale européenne.
D. Ducros / ESA

En étudiant les observations spectroscopiques aux rayons X de G7.7–3.7 dans les données du télescope spatial XMM-Newton datant de 2005 et 2012, les chercheurs ont estimé que l'âge du reste était cohérent avec l'observation de l'an 386 après J.-C. présente une faible extinction - la majeure partie de sa lumière atteint la Terre sans être absorbée par des nuages ​​de gaz - ce qui signifie que la supernova correspondante aurait été visible à l'œil nu. C'est le seul vestige connu aux environs de Nan-Dou qui réponde à ces conditions, ce qui en fait une correspondance probable.

L’équipe a publié ses conclusions dans l’édition du 20 septembre du journal Astrophysical Journal .

Le SN 386 n'était visible que quelques mois, beaucoup plus court que les autres supernovae historiques. La combinaison d'informations sur sa faible visibilité et de conclusions sur la localisation et l'extinction du résidu a conduit les chercheurs à penser qu'il s'agissait probablement d'une supernova de type II-P, un type rare d'explosion à faible énergie.

Juste le début

Ceci est juste un match préliminaire. La méthode utilisée pour mesurer l'âge du reste ne donne qu'une estimation approximative, à plusieurs centaines d'années. Une méthode distincte utilisée pour dater le reste consiste à comparer les observations de celui-ci au fil du temps pour mesurer son taux d'expansion, mais cela pourrait nécessiter des décennies de mesures.

À court terme, «des observations plus poussées aux rayons X vers G7.7–3.7 nous aideront certainement à obtenir une meilleure précision de l'âge [résiduel]», explique l'auteur principal Ping Zhou (Université d'Amsterdam). Elle et ses collègues planifient déjà des observations de suivi, non seulement pour améliorer les rencontres, mais également pour en savoir plus sur l’explosion et ses progéniteurs.

Kazimierz Borkowski (Université d’État de Caroline du Nord), qui a dirigé les travaux rejetant G11.2–0.3 comme un match, reconnaît que des observations supplémentaires sont nécessaires pour confirmation. Il pense également que des expositions plus profondes pourraient révéler la présence de particules éjectées par l'étoile d'origine, ce qui pourrait révéler des détails sur la dynamique de l'explosion initiale, voire rare.

Zhou et son équipe ont également hâte de trouver et d'étudier les vestiges d'autres supernovae historiques, en cherchant d'autres liens entre des ensembles de données modernes et anciens. En tant qu'astronome chinoise, Zhou est heureuse de pouvoir combiner son travail avec les archives anciennes dans ce qu'elle appelle une «collaboration millénaire».

Références:

P. Zhou et al. "G7.7–3.7: un jeune vestige de supernova probablement associé à l'étoile invitée en 386 de notre ère (SN 386)." Lettres du journal astrophysique . 20 septembre 2018.

KJ Borkowski, SP Reynolds et MSE Roberts. "G11.2–0.3: Le jeune reste d'une supernova à enveloppe dépouillé." Journal astrophysique . 10 mars 2016.