Dans une étude parue récemment dans la revue Nature, des scientifiques font état d’une nouvelle façon de mourir pour une étoile. En effet, des astronomes ont découvert qu’un astre pouvait être victime d’un véritable carambolage au cœur d’une galaxie.

Normalement, le sort d’une étoile dépend de sa masse. « Les grosses étoiles finissent en supernova [une gigantesque explosion], et celles de faible masse, comme le Soleil, s’éteignent sous la forme d’une naine blanche », explique le professeur Andrew Levan, de l’université de Radboud (Pays-Bas), premier auteur de l’étude.

Un sursaut gamma

Elles peuvent aussi, plus rarement et dans le cas d’étoiles à neutron, fusionner l’une avec l’autre quand elles se trouvent dans un système binaire, comme une paire d’objets nés trop près l’un de l’autre.

Mais rien de tel dans les nouveaux résultats des recherches. « Plutôt qu’une fin naturelle, les étoiles peuvent mourir dans une collision », révèle l’astrophysicien. En octobre 2019, les scientifiques avaient observé un sursaut gamma, un jet de rayons d’une énergie colossale venant d’une lointaine galaxie située dans la direction de la constellation du Verseau.

Pas de trace de supernova

Selon sa durée, allant de moins de deux secondes jusqu’à plusieurs minutes, un tel évènement signe respectivement la fusion de deux étoiles à neutron ou l’explosion d’une grosse étoile en supernova. GRB191019 (le nom du sursaut), avec une durée au-delà de la minute, appartenait normalement à la deuxième catégorie.

Mais les astronomes n’ont observé aucun signal de supernova dans la galaxie d’où provenait le jet et située à environ 2 milliards d’années-lumière de la Terre. Rien d’étonnant pourtant, car cette galaxie, très vieille, ne forme presque plus d’étoiles, et donc certainement plus les étoiles massives susceptibles de terminer en supernova.

Très près du cœur de la galaxie

Une longue observation de l’évènement a donné la clé du mystère. Il est survenu à une distance extrêmement proche du cœur de la galaxie, à moins de cent années-lumière. A titre de comparaison, notre système solaire se trouve à environ 27.000 années-lumière du centre de la galaxie.

Ce cœur galactique « est une région très dense, qui peut contenir des dizaines de millions d’étoiles, qui peuvent se heurter ou se disperser », explique Andrew Levan. D’autant plus que les « objets compacts » qui le peuplent, naines blanches, étoiles à neutron et petits trous noirs, sont soumis à la force gravitationnelle du trou noir supermassif, tapi au centre de la galaxie.

Ce qui a conduit l’équipe internationale de chercheurs à conclure que les deux objets célestes dont la collision a provoqué le sursaut gamma « se sont formés à des endroits différents l’un de l’autre et se sont rencontrés » dans le cœur de la galaxie, selon l’astrophysicien.

Les astronomes supposent que de telles collisions, dont l’existence a été supposée théoriquement, peuvent intervenir de façon courante dans un tel environnement. Mais que leur observation est rendue très difficile car les cœurs des galaxies sont des régions pleines de poussières et de gaz.