La supernova la plus lointaine jamais observée

Tapis de galaxies au milieu duquel est apparu une supernova de type Ia il y a 10 milliards d’années – Toile cosmique en trois dimensions

Nouveau record de distance d’une supernova découverte avec le télescope spatial Hubble

Dans le cadre du programme CANDELS+CLASH entamé il y a 3 ans, une équipe d’astrophysiciens vient de débusquer la supernova la plus lointaine jamais observée, battant le précédent record de plus de 350 millions d’années-lumière. Répondant au doux nom de SN UDS10Wil, le phénomène s’est produit à 10 milliards d’années-lumière de distance, quand notre Univers n’était âgé que de 3,8 milliards d’années ! Identifiée comme une supernova de type Ia, elle appartient à une “espèce” très appréciée des cosmologistes pour leur intensité lumineuse égale. Elles figurent, en effet, de remarquables jalons pour la mesure de l’expansion de l’Univers laquelle est provoquée par une énigmatique énergie noire (estimée représenter 68,3 % de la masse-énergie de l’Univers … !), ce qui leur vaut par ailleurs le surnom de bougies (candels en anglais). La formation de ce type de supernova est encore méconnu et sujet à controverse. Les uns défendent l’hypothèse d’une naine blanche “détricotant” son étoile-compagnon jusqu’à ce que la première, plus petite mais plus dense atteigne une masse critique qui l’a conduit à son effondrement puis l’explosion ou, seconde explication, la violente explosion est créée par une collision/fusion de deux naines blanches.
Le cas étudié de SN UDS10Wil dans son contexte fait pencher les chercheurs pour la deuxième hypothèse. Le nombre de supernova de type Ia apparait en baisse au-delà de 7,5 milliards d’années-lumière. Cela peut s’expliquer par le fait que peu d’étoiles dans l’Univers encore jeune ont atteint le stade de naine blanche (le Soleil deviendra une naine blanche après 9 à 10 milliards d’années d’existence). Si elles explosaient après avoir vampiriser leur compagne, les explosions serraient alors plus nombreuses, selon les chercheurs.

A gauche : galaxie-hôte ; au centre : galaxie + supernova ; à droite : supernova sans la galaxie (soustraite)

Depuis 2010, le programme CANDELS+CLASH a mis en évidence, grâce à l’instrument WFC3 (Wide Field Camera 3) du télescope spatial Hubble, plus de 100 supernovae couvrant l’espace-temps de 2,4 à 10 milliards d’années-lumière. Parmi elles, 8 de type Ia furent identifiées au-delà de 9 milliards d’années-lumière.

Minuscule et discrète à l’image, la supernova identifiée dans l’infrarouge apparait parmi d’innombrables taches colorées plus ou moins allongées qui ne sont autres que de lointaines galaxies, toutes peuplées de centaines de milliards d’étoiles. Quelques étoiles appartenant à la Voie Lactée (celles-ci sont incomparablement plus proches que les galaxies) se disputent l’avant-plan.

Crédit photo : NASA/ESA/A. Riess (STScI and JHU)/D. Jones/S. Rodney (JHU).