Cette supernova sera de nouveau visible par des télescopes en 2037

Les astronomes savent prévoir avec précision certains événements, comme les prochaines éclipses de Soleil ou de Lune, ou le retour de certaines comètes. Mais il n’est pas toujours aisé de faire des prédictions, surtout lorsqu’elles concernent des phénomènes survenant au plus profond de l’espace. Pourtant, a rapporté la Nasa le 13 septembre 2021, grâce au télescope spatial Hubble, les scientifiques sont en mesure de dire que l’éclat d’une supernova (c’est-à-dire l’explosion d’une étoile arrivée en fin de vie) pourrait redevenir visible en 2037, soit dans 16 ans — non pas à l’œil nu, mais à l’aide de télescopes.

Cette prévision est détaillée dans la revue Nature Astronomy. « Dans les images d’archive du télescope spatial Hubble, trois images lentilles de la supernova sont détectées […]. Nous prévoyons qu’une quatrième image apparaîtra à proximité du noyau de l’amas en 2037 », avancent les auteurs du texte. Les trois précédentes images de la supernova, qui a été surnommée Requiem (et est baptisée officiellement AT 2016jka), ont pu être repérées dans des images obtenues en 2016 par Hubble.

Qu’est-ce qu’une lentille gravitationnelle ?

Les scientifiques anticipent que la future quatrième image sera agrandie et éclaircie, car un amas massif de galaxies situé au premier plan — nommé MACS J0138 — jouera un rôle de lentille, permettant de grossir notre perception de l’événement. C’est la gravité de cet amas qui devrait amplifier la lumière émise par la supernova, qui se trouve derrière l’amas de notre point de vue. Ce phénomène est connu sous le nom de lentille gravitationnelle.

« Lorsque la lumière d’un objet distant passe très près d’une galaxie ou d’un amas au premier plan, la lentille gravitationnelle peut le faire apparaître sous forme d’images multiples dans le ciel », indiquent les auteurs dans leur étude. Autrement dit, c’est aussi cet effet qui explique pourquoi la lumière de la supernova apparaît divisée en plusieurs « images miroirs », explique la Nasa dans son communiqué. On les voit encerclées en blanc dans l’image de gauche, ci-dessous. Quant au cercle jaune dans l’image de droite, il montre l’endroit où les scientifiques prévoient de voir apparaître la quatrième image de la supernova en 2037.

Trois vues de la supernova apparaissent dans l'image de gauche (2016). Elles ne sont plus visibles dans l'image de droite (2019).

Source : IMAGE PROCESSING: Joseph DePasquale (STScI)

Comme des trains partant de la même gare

Les astronomes estiment que la lumière que Hubble a vue, depuis l’amas de galaxies, a mis quatre milliards d’années avant d’atteindre la Terre. C’est en observant dans l’infrarouge proche que le télescope a pu permettre de distinguer cette supernova. Pour prédire la future apparition de la supernova, les scientifiques se sont également appuyés sur des modèles informatiques, portant sur la manière dont se diffusait la lumière à travers la lentille gravitationnelle que constitue l’amas. La Nasa compare chacun des chemins suivis par la lumière à des trains partant d’une gare au même moment. Ils voyagent tous à la même vitesse, ont la même destination, mais peuvent emprunter des itinéraires différents — et ils n’arrivent donc pas au même moment à destination.

C’est pour cela qu’il est possible d’anticiper le « retard » de la quatrième image qui devrait être visible dans 16 ans. Les astronomes ont remarqué que le chemin de sa lumière traverse directement l’amas, là où se trouve la plus importante quantité de matière noire de ce groupement de galaxies. L’amas est si massif qu’il courbe la lumière fortement. Pour filer la métaphore du train, c’est comme s’il devait descendre au fond d’une vallée et en remonter. Le voyage de la lumière est donc plus lent.

Sur quel télescope les astronomes pourront-ils s’appuyer d’ici 16 ans pour admirer le spectacle ? Hubble, qui a rencontré cette année un souci inédit, est de nouveau fonctionnel, mais reste « en sursis ». Pour les auteurs de la découverte, il est probable que le télescope Hubble soit désorbité d’ici la prochaine apparition de Requiem. Le futur télescope James-Webb, qui doit être lancé dans l’espace en décembre prochain, pourrait détecter l’image de cette supernova, à d’autres époques de son explosion. La mesure précise du délai de retour de l’image pourrait s’avérer utile pour calculer le taux d’expansion de l’Univers.