À propos de cette image
Dans cette galaxie elliptique appelée NGC 4993, l'un des événements astronomiques les plus importants du siècle s'est produit : deux étoiles à neutrons se sont mises en spirale et sont entrées en collision, créant des ondes gravitationnelles découvertes le 17 août 2017. L'événement a produit un éclair de lumière appelé kilonova, qui apparaît comme une source ponctuelle en haut à gauche du centre de la galaxie sur cette image. Cette collision cosmique marquait la première fois que des ondes gravitationnelles et un rayonnement électromagnétique étaient détectés lors du même événement astronomique, ouvrant ainsi une nouvelle ère de l’astronomie multi-messagers. La fusion a non seulement confirmé les prédictions clés de la relativité générale d'Einstein, mais a également prouvé que les collisions d'étoiles à neutrons sont des usines cosmiques pour des éléments lourds comme l'or, le platine et l'uranium qui ne peuvent pas se former dans les étoiles ordinaires.
Importance scientifique
La fusion d'étoiles à neutrons dans NGC 4993 constitue l'une des découvertes astronomiques les plus importantes du 21e siècle. La détection simultanée des ondes gravitationnelles par LIGO/Virgo et du rayonnement électromagnétique à travers le spectre a confirmé l’approche multi-messagers de l’astronomie que les scientifiques avaient théorisée depuis des décennies. La courbe de lumière et le spectre kilonova ont fourni une preuve directe que les fusions d'étoiles à neutrons sont les principaux sites de nucléosynthèse rapide par capture de neutrons (processus r), qui produit des éléments lourds autres que le fer. Les observations de Hubble ont suivi l'évolution de la kilonova au fil des semaines, la regardant s'estomper et changer de couleur à mesure que les débris en expansion refroidissaient. La localisation précise de NGC 4993 a permis une mesure indépendante de la constante de Hubble en utilisant le signal d'onde gravitationnelle comme « sirène standard », bien que le résultat soit encore débattu.
Détails d'observation
Hubble a observé NGC 4993 à plusieurs reprises après la détection des ondes gravitationnelles, en utilisant la Wide Field Camera 3 (WFC3) et la Advanced Camera for Surveys (ACS) dans des filtres visibles et infrarouges. Les premières observations, prises quelques jours après la fusion, ont clairement détecté la contrepartie kilonova comme une source ponctuelle brillante distincte de la lumière stellaire douce de la galaxie elliptique. Des observations de suivi au cours des semaines suivantes ont suivi la décoloration rapide de la kilonova et l'évolution spectaculaire de sa couleur, du bleu au rouge, à mesure que le matériau éjecté se dilatait et refroidissait. Les observations ont limité la masse et la vitesse des éjectas de fusion, fournissant ainsi une contribution cruciale aux modèles de nucléosynthèse. Des observations ultérieures ont recherché des preuves d'une rupture de jet ou d'une émission tardive du reste.
Position dans l'univers
Constellation
Hydrae
Distance depuis la Terre
130 millions d'années-lumière
Faits intéressants
- 1
La kilonova issue de cette fusion d'étoiles à neutrons a produit environ 10 masses terrestres d'or et de platine, à l'origine d'une grande partie des éléments lourds de l'univers.
- 2
Le signal d'onde gravitationnelle, appelé GW170817, a été détecté seulement 1,7 seconde avant le premier sursaut gamma, confirmant que les ondes gravitationnelles se propagent à la vitesse de la lumière.
- 3
Plus de 70 observatoires dans le monde ont observé cet événement unique, ce qui en fait le phénomène astronomique transitoire le plus étudié de l'histoire.
Crédit image : NASA, ESA, télescope spatial Hubble
