Publié le 22 décembre 2025 01:24:00. Des astronomes ont détecté un signal cosmique énigmatique qui pourrait correspondre à une « superkilonova », un événement théorique combinant l’explosion d’une étoile et la fusion de deux étoiles à neutrons, ouvrant une nouvelle fenêtre sur la formation des éléments lourds dans l’univers.
- Une équipe internationale a analysé un signal détecté par les observatoires d’ondes gravitationnelles LIGO et Virgo, couplé à une explosion lumineuse observée par le Zwicky Transient Facility (ZTF).
- L’événement, désigné AT2025ulz, présente des caractéristiques à la fois de supernova et de kilonova, remettant en question les modèles existants.
- Si confirmée, cette observation constituerait la première détection d’une superkilonova, un phénomène prédit par les théoriciens mais jamais observé jusqu’à présent.
L’étude, publiée cette semaine dans The Astrophysical Journal Letters, porte sur un objet céleste situé à environ 1,3 milliard d’années-lumière de la Terre. Initialement, le signal détecté par les interféromètres LIGO et Virgo laissait penser à la fusion de deux corps compacts de masse inhabituellement faible. Cette possibilité a immédiatement suscité l’intérêt de la communauté astronomique, car une telle fusion est l’un des scénarios possibles pour la création d’une kilonova.
Une kilonova est une explosion cosmique extrêmement énergétique qui se produit lors de la collision et de la fusion de deux étoiles à neutrons. Ces événements sont considérés comme des usines cosmiques, responsables de la production d’éléments lourds tels que l’or et le platine. Cependant, les kilonovae sont rares, faibles et de courte durée, ce qui les rend difficiles à détecter. Jusqu’en 2017, seule une kilonova avait été identifiée avec certitude : GW170817, observée simultanément par les ondes gravitationnelles et la lumière.
Quelques minutes après l’alerte de LIGO et Virgo, le Zwicky Transient Facility (ZTF), une caméra automatisée de suivi du ciel, a repéré un objet en train de s’estomper rapidement dans le spectre rouge. Au début, l’évolution de cet objet ressemblait à celle de la première kilonova détectée en 2017. Selon un communiqué de Caltech, « pendant environ trois jours, l’éruption ressemblait à la première kilonova de 2017 ». Mais l’objet a ensuite présenté des changements inattendus.
AT2025ulz a recommencé à briller, sa lumière prenant des teintes bleutées, et son spectre a révélé la présence d’hydrogène, un élément typique des supernovae, mais absent des kilonovae. Ce comportement ne correspondait pas aux prédictions théoriques pour une kilonova « classique ». Bien que les supernovae lointaines ne soient généralement pas assez puissantes pour générer des ondes gravitationnelles détectables par LIGO et Virgo, certains astronomes ont émis l’hypothèse qu’AT2025ulz pourrait être une supernova de faible intensité, sans lien avec le signal d’ondes gravitationnelles.
« Tout le monde a essayé très fort de l’observer et de l’analyser, mais ensuite elle a commencé à ressembler davantage à une supernova et certains astronomes ont perdu tout intérêt. Nous ne l’avons pas fait. »
Mansi Kasliwal, professeure d’astronomie et directrice de l’observatoire Palomar à San Diego, Californie
L’équipe de recherche a alors envisagé une hypothèse audacieuse : et si la supernova et la kilonova s’étaient produites presque simultanément ? Selon ce scénario, l’étoile initiale se serait effondrée, donnant naissance à deux étoiles à neutrons (dont au moins une serait beaucoup moins massive que notre Soleil), qui auraient rapidement fusionné en une kilonova. L’explosion de la supernova, en s’étendant, aurait masqué le signal de la kilonova, expliquant pourquoi les astronomes ont d’abord observé une émission rouge (semblable à celle d’une kilonova), suivie d’une évolution plus caractéristique d’une supernova.
« La seule manière que les théoriciens ont imaginée pour générer des étoiles à neutrons subsolaires est lors de l’effondrement d’une étoile à rotation très rapide », explique Brian Metzger, co-auteur de l’étude. Comme il le précise dans l’article, « Si ces étoiles “interdites” s’associent et fusionnent, émettant des ondes gravitationnelles, il est possible qu’un tel événement soit accompagné d’une supernova au lieu d’être considéré comme une simple kilonova. »
En résumé, ce scénario propose une chaîne d’événements cosmiques : l’effondrement d’une étoile massive en supernova, suivi presque immédiatement par la fusion de deux noyaux compacts générant une kilonova. Bien que cette idée ait été avancée théoriquement, une telle « superkilonova » n’avait jamais été observée auparavant.
Les scientifiques soulignent que les preuves ne sont pas encore définitives et que des observations supplémentaires d’événements similaires sont nécessaires pour confirmer l’existence des superkilonovas. « Nous ne savons pas avec certitude si ce que nous avons trouvé était une superkilonova, mais l’événement est tout simplement étonnant », ajoute la professeure Kasliwal.
Les futures installations astronomiques, telles que l’observatoire Vera Rubin et les nouveaux télescopes spatiaux, pourraient permettre de détecter davantage de ces phénomènes complexes, dont les signaux sont actuellement masqués par des événements plus brillants et plus « normaux », comme les supernovae.
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