Les explosions de supernova de type « chandelle standard » (ou de type Ia) sont parmi les événements les plus énergétiques de l’Univers, se produisant lorsqu’une naine blanche dense subsume une autre étoile. Maintenant, les scientifiques pensent avoir trouvé la première preuve sur Terre d’une telle supernova.

L’affirmation vient après une étude minutieuse de la pierre extraterrestre Hypatia qui a été trouvée en Égypte en 1996. Des signes révélateurs, y compris la composition chimique et la structuration de la roche, suggèrent que les éclats contiennent des morceaux de poussière et de gaz entourant Ia supernova.

Au cours de milliards d’années, ce mélange de poussière et de gaz se serait transformé en un solide, selon les chercheurs, formant finalement le corps parent dont Hypatia est issue à un moment proche de la naissance de notre système solaire.

« Dans un sens, on pourrait dire que nous avons attrapé une explosion de supernova Ia en flagrant délit, parce que les atomes de gaz de l’explosion ont été capturés dans le nuage de poussière environnant, qui a finalement formé le corps parent d’Hypatia », explique le géochimiste Jan Kramers  de l’Université . de Johannesburg en Afrique du Sud.

À l’aide de techniques d’analyse chimique détaillées et non destructives, l’équipe a examiné 17 cibles différentes sur un petit échantillon d’Hypatie. À partir de là, il s’agissait de rassembler des indices sur l’endroit où la pierre avait été et comment elle s’était formée.

Ces indices comprenaient un niveau inhabituellement bas de silicium, de chrome et de manganèse, suggérant que la roche ne s’était pas formée dans le système solaire interne. Les chercheurs ont également remarqué des niveaux élevés de fer, de soufre, de phosphore, de cuivre et de vanadium, ce qui rend à nouveau l’objet distinct de tout ce qui se trouve dans notre voisinage particulier dans l’espace.

En examinant les schémas de concentration des éléments d’Hypatie, il y avait des différences marquées par rapport à ce que nous nous attendrions à avoir formé dans les roches de l’intérieur du système solaire et dans notre bras de la Voie lactée. Une analyse plus approfondie exclut l’idée que la roche s’était formée à partir d’une étoile géante rouge .

Les chercheurs ont également pu montrer qu’Hypatia ne correspondait pas à ce à quoi on pourrait s’attendre si elle provenait d’une supernova de type II – elle contient trop de fer par rapport au silicium et au calcium – et cela laisse la possibilité intrigante qu’il s’agisse d’un reste de supernova de type Ia, et la première découverte sur cette planète.

« Si cette hypothèse est correcte, la pierre d’Hypatie serait la première preuve tangible sur Terre d’une explosion de supernova de type Ia », explique Kramers .

« Peut-être tout aussi important, cela montre qu’un colis individuel anormal de poussière de l’espace extra-atmosphérique pourrait en fait être incorporé dans la nébuleuse solaire à partir de laquelle notre système solaire a été formé, sans être complètement mélangé. »

D’après ce que nous savons des supernovas de type Ia, elles devraient produire des schémas de concentration d’éléments très inhabituels dans des roches telles que Hypatia.

 Grâce à une recherche approfondie des données et de la modélisation des étoiles, l’équipe n’a pas été en mesure de trouver une meilleure correspondance pour la roche.

Sur les 15 éléments analysés dans la pierre, plusieurs correspondaient à ce à quoi on pourrait s’attendre si l’objet provenait d’une explosion dense d’étoiles naines blanches.

Cependant, ce n’est pas encore une affaire close. Six autres éléments ne correspondent pas aux modèles de supernova de type 1a : aluminium, phosphore, chlore, potassium, cuivre et zinc. 

Cependant, les chercheurs pensent que quelque chose plus loin dans le passé de la supernova pourrait expliquer cela.

« Puisqu’une étoile naine blanche est formée à partir d’une géante rouge mourante, Hypatie aurait pu hériter de ces proportions d’éléments pour les six éléments d’une étoile géante rouge », explique Kramers . « Ce phénomène a été observé dans les étoiles naines blanches dans d’autres recherches. »

Nous aurons besoin de plus de recherches pour établir la science, mais à ce stade, il semble certainement que cette mystérieuse roche a parcouru un très long chemin. 

La recherche a été publiée dans Icare .