Africa-Press – Burkina Faso. En 2016, l’annonce de la détection d’ondes gravitationnelles par les installations de LIGO et Virgo était retentissante: elle rajoutait une pierre à l’édifice de l’astrophysique multimessager. Cette discipline permet de sonder l’Univers à travers quatre types de signaux « messagers »: la lumière, les neutrinos, les rayons cosmiques et les ondes gravitationnelles.
Ces dernières sont engendrées par la fusion de trous noirs, d’étoiles à neutrons ou même de ces deux types de corps célestes. Si la fin de vie des étoiles massives se résume souvent à une explosion en supernova, les kilonovas, issues de la fusion de deux étoiles à neutrons, illustrent quant à elles une autre facette du cycle de vie de ces étoiles. Ce phénomène n’a pour l’instant été confirmé qu’une fois, en 2017.
Théoriquement, supernova et kilonova pourraient même se succéder dans une double explosion cataclysmique. Ainsi, une étude publiée le 15 décembre dans The Astrophysical Journal Letters et menée par une collaboration internationale réunissant les détecteurs d’ondes gravitationnelles LIGO (Etats-Unis), Virgo (Italie) et KAGRA (Japon) dévoile la possible première détection d’une « superkilonova », soit une supernova qui aurait engendré une kilonova en explosant.
Une double explosion intrigante
Cette nouvelle étude relate la possible découverte d’une kilonova, nommée AT2025ulz et localisée à 1,3 milliard d’années-lumière, une distance à laquelle on trouve des millions de galaxies. Elle constituerait donc l’étape finale d’un phénomène inédit de double explosion, faisant écho à une première explosion de supernova (voir vidéo ci-dessous). Deux étoiles à neutrons seraient nées de ce phénomène, pour ensuite fusionner et former une kilonova. Cet événement astronomique a été envisagé mais n’a, pour l’heure, jamais été observé.
Les trois instruments chasseurs d’ondes gravitationnelles l’ont détecté le 18 août 2025, soulevant un certain scepticisme dans la communauté scientifique: « Au début, pendant environ trois jours, l’éruption ressemblait trait pour trait à la première kilonova de 2017. Tout le monde s’efforçait de l’observer et de l’analyser, mais elle a ensuite commencé à ressembler davantage à une supernova, et certains astronomes ont perdu tout intérêt. Pas nous », rapporte dans un communiqué Mansi Kasliwal, professeure d’astronomie et directrice de l’Observatoire du Palomar de Caltech, situé en Californie (Etats-Unis).
Ainsi, durant les premières 72 heures d’observation, l’événement ressemblait fortement à une kilonova classique. Puis plusieurs télescopes, dont celui de l’observatoire du Mont Keck d’Hawaï ou le Fraunhofer de l’observatoire du Wendelstein en Allemagne, ont observé une deuxième phase lumineuse comportant des signatures spectrales typiques d’une supernova, dont la détection d’hydrogène.
Cette évolution inattendue a poussé les astronomes à approfondir leurs analyses, combinant données optiques, spectres et ondes gravitationnelles, afin de tester si le modèle hybride – une supernova suivie très rapidement d’une kilonova – pourrait expliquer l’ensemble des observations.
Une étoile à neutrons très peu massive
Un détail sur la potentielle kilonova a interrogé les astronomes. La masse d’au moins une des étoiles à neutrons de la kilonova est, en théorie, problématique: « En poursuivant l’expérience avec l’analyse des données, il était clair qu’au moins un des objets en collision s’avérait moins massif qu’une étoile à neutrons typique », explique David Reitze, directeur général de LIGO et professeur spécialiste de physique des lasers à Caltech.
Les modèles d’évolution stellaire enseignent en effet que ces corps célestes représentent des restes de supernova, larges de quelques kilomètres et pesant entre 1,2 et trois masses solaires. Cette détection remettrait alors en cause ce que nous savons de ces astres denses.
La faible masse estimée pour l’un des objets en collision est difficile à concilier avec les modèles classiques de formation des étoiles à neutrons. Si cette estimation se confirme, elle pourrait indiquer une formation non standard, via fragmentation du coeur de la supernova en une étoile neutronique, ce qui, loin d’écarter l’hypothèse de la « superkilonova », pourrait même en constituer une preuve indirecte, bien qu’elle ne soit pas encore définitive.
D’autres observations pour confirmer la théorie des superkilonovas
De futures observations seront ainsi nécessaires pour confirmer la réalité de cette « superkilonova »: « De futurs événements de kilonovas peuvent ne pas ressembler à celui de GW170817 (la kilonova de 2017, ndlr) et peuvent être confondus avec des supernovas. Nous pouvons envisager d’autres possibilités en nous basant sur des données du Zwicky Transient Facility, de l’observatoire Vera Rubin et d’autres projets comme le télescope spatial Nancy Grace Roman, l’UVEX (Ultraviolet Explorer), le Deep Synodic Array-2000 et le Cryoscope de Caltech, localisé en Antarctique. Nous ne savons pas avec certitude si nous avons découvert une superkilonova, mais cette détection ouvre définitivement une nouvelle fenêtre sur l’astrophysique », conclut Mansi Kasliwal.
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