Le 11 novembre 1572 un astronome danois, Tycho Brahe observe dans le ciel nocturne ce qu’il croit être une nouvelle étoile dans la constellation de Cassiopée. Il n’a aucun moyen de savoir qu’il aperçoit l’exact inverse, l’explosion d’une étoile : une supernova.

Située à 1 500 années-lumière de la Terre les vestiges de cette supernova Tycho ou SN 1572 sont toujours scrutés par les astronomes. Le 10 juillet dernier, la NASA a publié une nouvelle étude qui permet d’en savoir un petit peu plus sur notre univers.

Petit détour chez les précurseurs

Tycho Brahe n’est sans doute pas le premier à avoir observé ce que les scientifiques s’accordent à décrire comme l’un des phénomènes astronomiques les plus importants de notre histoire. Il est celui qui en a livré l’observation la plus fine.

Visible jusqu’en mars 1574 l’astronome danois publia un opuscule sur ses observations De Stella Nova. Si l’erreur sur la naissance ou la mort de l’étoile est mise de côté, il explique plusieurs éléments intéressants, le fait que l’événement se soit produit derrière la Lune, que l’univers et donc la Terre et le Soleil pouvaient changer.

Pas une mince affaire à une époque où la théorie de l’héliocentrisme de Copernic, mort trente ans plus tôt, est de plus en plus controversée. L’héliocentrisme est placé à l’index, considéré hérétique en 1616. Galilée est condamné à la prison en 1633.

Pour l’anecdote Tycho Brahe proposa sa propre théorie, sorte de compromis entre le modèle géocentrique, le Soleil qui tourne autour de la Terre et héliocentrique, la Terre tourne autour du Soleil : le géohéliocentrisme, le Soleil tourne autour de la Terre, les autres planètes tournent autour du Soleil.

Supernova Tycho est observée depuis 20 ans

Pour revenir de nos jours, depuis 1999 la supernova Tycho est de nouveau à la portée de notre regard. Grâce au télescope à rayon X Chandra placé en orbite, de nouvelles images de SN-1572 nous sont parvenues. Les ondes de choc produites par l’explosion stellaire réchauffent les débris, les révélant ainsi à la vision par rayon X.

Les images avaient intrigué les astronomes. Des grumeaux ou « bosquets de nœuds » apparaissent sur SN-1572, les chercheurs ont donc lancé une expérience pour mieux comprendre ces grumeaux.

Représentation 3D des vestiges de la supernova Tycho

Représentation 3D des grumeaux de Tycho. Crédit : NASA

Les scientifiques ont isolé deux gammes de rayons X précis « pour isoler les matériaux (silicium, rouge coloré) s’éloignant de la Terre, et se dirigeant vers nous (toujours silicium, bleu coloré). Les autres couleurs de l’image (jaune, vert, bleu- vert, orange et violet) montrent un large éventail d’énergies et d’éléments différents, et un mélange de directions prises par ces éléments. »

En parallèle ils ont développé deux simulations informatiques, pour recréer la progression des vestiges de la supernova selon deux hypothèses différentes. L’une partant de l’idée d’une absence de grumeaux au moment de la supernova, les débris se seraient agglutinés par la suite. L’autre théorie est que ces grumeaux se sont formés au moment même de l’explosion.

En comparant les images récupérées auprès du télescope Chandra et les chiffres des simulations informatiques, les chercheurs privilégient désormais la deuxième hypothèse, « Bien que les scientifiques ne sachent pas exactement comment, il est possible que l’explosion de l’étoile ait eu plusieurs points d’inflammation, comme des bâtons de dynamite qui ont été lancés simultanément à différents endroits ».

Les conclusions de la NASA rejoignent celle d’une autre équipe installée à RIKEN, au Japon

Hourra, cette conclusion rejoint celle d’une autre équipe de chercheurs dirigée par un astronome français Gilles Ferrand, basé au Japon, au RIKEN, l’institut de recherche physique et chimique. Les conclusions de ces derniers avaient été publiées le 1er juin dans The Astrophysical Journal.

Cette découverte peut, à terme, faciliter la capacité des astronomes à étudier l’expansion de l’univers. Elle permettra aussi de mieux comprendre comment ces supernovas expulsent certains éléments comme le fer et le silicium, éléments centraux dans la formation de nouveaux astres. Un petit pas de plus dans la compréhension de notre univers.