Publication scientifique


Une supernova qui nous apparaît trois fois et réapparaitra dans 20 ans

le 13 septembre 2021

Johan Richard, astrophysicien au CRAL, a co-signé cet article portant sur une supernova observée en plusieurs exemplaires avec un décalage temporel grâce à un phénomène de lentille gravitationnelle et dont on attend une nouvelle image dans une vingtaine d'années.

Une équipe d’astronomes, dont fait partie Johan Richard du CRAL, a observé une supernova, l’explosion d’une étoile dans une galaxie très distante, par effet de lentille gravitationnelle. Cet effet, dû à la présence d’un objet très massif sur la ligne de visée, va déformer les images de la supernova mais également produire un décalage temporel à cause du champ gravitationnel qui « ralentit » le trajet de la lumière. Dans les cas les plus extrêmes, on voit plusieurs images de l’explosion à des moments très différents. Trois copies de cette supernova sont déjà apparues et l'équipe prédit qu'elle se manifestera encore une fois, dans 20 ans.

L’intérêt d’une telle découverte est non seulement d’étudier une supernova lointaine en détail mais, surtout, de mesurer le taux d’expansion de l’Univers grâce au décalage temporel. Ce décalage va dépendre du rapport des distances entre l’observateur, la source lumineuse et l’objet massif entre eux. Grâce à l’important décalage temporel entre les observations actuelles et l’apparition de la quatrième image, les astronomes pourront mesurer précisément les paramètres cosmologiques sur l’expansion de l’Univers, comme la fameuse constante de Hubble et les propriétés de la mystérieuse énergie noire. Mais il faudra attendre près de 20 ans pour voir apparaître la quatrième image, de quoi laisser le temps de se préparer et raffiner les modèles et les instruments !

supernova
supernova - supernova

Sur cette image du télescope spatial Hubble, les arcs orangés (H1-4) sont différentes images d'une même lointaine galaxie : MRG-M0138. Entre elle et nous, se trouve l'amas MACS J0138.02155 (au centre de l'image) qui dévie les rayons lumineux de MRG-M0138 et produit ce phénomène de « lentille gravitationnelle ». La supernova étudiée (AT 2016jka, en rouge) est visible en trois exemplaires (SN1-3) sur l'image de gauche et en gros plan sur les images de droite. La région notée SN4 est l'emplacement attendu de la quatrième instance de la supernova vers 2037. (Crédits : Rodney, Brammer et al.)
 

Pour en savoir plus :

Retrouvez cette brève sur le site de l'INSU en cliquant ici.
Vous pouvez également retrouvé le communiqué en anglais sur le site de la NASA ici.

Cette découverte a également fait l'objet de notre dernière chronique « Dis, pourquoi ? » sur RCF Lyon à retrouver ci-dessous :


Et enfin, Johan Richard en avait parlé en avant-première dans sa dernière conférence à l'observatoire. L'enregistrement de cette présentation est à retrouver ici sur la chaîne YouTube de l'UCBL ou juste ci-dessous (à partir de 40 minutes) :

Référence de l'article :

Steven A. Rodney, Gabriel B. Brammer, Justin D. R. Pierel, Johan Richard, Sune Toft, Kyle F. O’Connor, Mohammad Akhshik & Katherine E. Whitaker. A gravitationally lensed supernova with an observable two-decade time delay, Nature Astronomy, 2021
https://doi.org/10.1038/s41550-021-01450-9
Publié le 14 septembre 2021