Il y a quatre cents ans, les observateurs du ciel, dont le célèbre astronome Johannes Kepler, mieux connu comme le découvreur des lois du mouvement planétaire, ont été surpris par l'apparition soudaine d'une «nouvelle étoile» dans le ciel occidental, rivalisant avec l'éclat de la proximité planètes.
Les astronomes modernes, utilisant les trois grands observatoires en orbite de la NASA, dévoilent les mystères des vestiges en expansion de la supernova de Kepler, le dernier objet de ce type vu exploser dans notre galaxie de la Voie lactée.
Lorsqu'une nouvelle étoile est apparue le 9 octobre 1604, les observateurs ne pouvaient utiliser que leurs yeux pour l'étudier. Le télescope ne serait pas inventé avant quatre ans. Une équipe d'astronomes modernes possède les capacités combinées des grands observatoires de la NASA, du télescope spatial Spitzer, du télescope spatial Hubble et de l'observatoire aux rayons X de Chandra, pour analyser les restes dans le rayonnement infrarouge, la lumière visible et les rayons X. Ravi Sankrit et William Blair de l'Université Johns Hopkins de Baltimore dirigent l'équipe.
L'image combinée dévoile un linceul en forme de bulle de gaz et de poussière, de 14 années-lumière de large et s'étendant à 6 millions de kilomètres par heure (4 millions de mph). Les observations de chaque télescope mettent en évidence des caractéristiques distinctes de la supernova, une coque en mouvement rapide de matériau riche en fer, entourée d'une onde de choc en expansion balayant le gaz interstellaire et la poussière.
"Les études multi-longueurs d'onde sont absolument essentielles pour dresser un tableau complet de l'évolution des restes de supernova", a déclaré Sankrit. Sankrit est chercheur associé au Center for Astrophysical Sciences de Hopkins et responsable des observations des astronomes Hubble.
"Par exemple, les données infrarouges sont dominées par la poussière interstellaire chauffée, tandis que les observations optiques et aux rayons X échantillonnent différentes températures de gaz", a ajouté Blair. Blair est professeur de recherche au Département de physique et d'astronomie de Hopkins et astronome principal pour les observations de Spitzer. "Une série d'observations est nécessaire pour nous aider à comprendre la relation complexe qui existe entre les différentes composantes", a déclaré Blair.
L'explosion d'une étoile est un événement catastrophique. L'explosion déchire l'étoile et déclenche une onde de choc grossièrement sphérique qui s'étend vers l'extérieur à plus de 35 millions de kilomètres par heure (22 millions de mph) comme un tsunami interstellaire. L'onde de choc se propage dans l'espace environnant, emportant tout gaz interstellaire et poussière ténus dans une coquille en expansion. Les éjectas stellaires de l'explosion traînent initialement derrière l'onde de choc. Il rattrape finalement le bord intérieur de la coque et est chauffé aux températures des rayons X.
Les images en lumière visible de la caméra avancée de Hubble pour les enquêtes révèlent où l'onde de choc de la supernova frappe les régions les plus denses du gaz environnant. Les nœuds lumineux brillants sont des touffes denses qui se forment derrière l'onde de choc. Sankrit et Blair ont comparé leurs observations Hubble avec celles prises avec des télescopes au sol pour obtenir une distance plus précise par rapport au reste de la supernova d'environ 13 000 années-lumière.
Les astronomes ont utilisé Spitzer pour rechercher des matériaux qui rayonnent dans la lumière infrarouge, qui montre des particules de poussière microscopiques chauffées qui ont été balayées par l'onde de choc de la supernova. Spitzer est suffisamment sensible pour détecter à la fois les régions les plus denses vues par Hubble et l'ensemble de l'onde de choc en expansion, un nuage de matière sphérique. Les instruments sur Spitzer révèlent également des informations sur la composition chimique et l'environnement physique des nuages en expansion de gaz et de poussière éjectés dans l'espace. Cette poussière est similaire à la poussière qui faisait partie du nuage de poussière et de gaz qui a formé le Soleil et les planètes dans notre système solaire.
Les données des rayons X de Chandra montrent des régions de gaz très chauds. Le gaz le plus chaud, les rayons X à plus haute énergie, est situé principalement dans les régions directement derrière le front de choc. Ces régions apparaissent également dans les observations de Hubble et s'alignent également avec la faible bordure de matériau observée dans les données Spitzer. Un gaz à rayons X plus frais, des rayons X à faible énergie, réside dans une coque intérieure épaisse et marque l'emplacement du matériau expulsé de l'étoile éclatée.
Il y a eu six supernovas connues dans notre Voie lactée au cours des 1000 dernières années. Kepler est le seul pour lequel les astronomes ne savent pas quel type d'étoile a explosé. En combinant les informations des trois grands observatoires, les astronomes peuvent trouver les indices dont ils ont besoin. "C'est vraiment une situation où le total est supérieur à la somme des parties", a déclaré Blair. "Une fois l'analyse terminée, nous pourrons répondre à plusieurs questions sur cet objet énigmatique."
Des images et des informations supplémentaires sont disponibles sur http://www.nasa.gov, http://hubblesite.org/news/2004/29, http://chandra.harvard.edu, http://spitzer.caltech.edu , http: //www.jhu.edu/news_info/news/, http://heritage.stsci.edu/2004/29 et http://www.nasa.gov/vision/universe/starsgalaxies/kepler.html.
Source d'origine: communiqué de presse NASA / JPL
