Hubble a découvert un étrange éclat de lumière dans une région de l'espace qui semblait n'avoir aucun point de déclenchement, et il y a quelques années, les astronomes ont formellement décrit un nouveau type d'explosion dans l'espace : les transitoires lumineux rapides de lumière bleue (LFBOT), ou FBOT en abrégé. Le nom décrit assez bien ce qu'ils sont : des flashs très brillants dans la partie optique du spectre qui ont tendance à briller intensément dans les longueurs d'onde bleues, puis à s'estomper en quelques jours.
Seuls quelques exemples de LFBOT ont été trouvés dans les données antérieures à 2016, mais les astronomes ont commencé à dresser une liste d'hypothèses sur leurs origines, basées sur leurs caractéristiques communes. Le principal candidat est un événement rare appelé supernova à effondrement du noyau, qui se produit lorsqu'une étoile géante épuise ses réserves de carburant et explose sous sa propre gravité.
Mais c’est alors qu’est apparu un nouveau LFBOT qui a tout bouleversé. Cet événement a été nommé AT2023fhn, surnommé « Finch », et a été découvert par le télescope Zwicky Transient Facility (ZTF) le 10 avril 2023. Il est brillant et bleu et s'assombrit progressivement en quelques jours. Son spectre a été analysé par le télescope Gemini South et estimé à une température pouvant atteindre 20 000°C (36 000°F).
Ce n’est que lorsque Hubble l’a observé que tout est devenu clair. Lorsque le télescope emblématique a localisé son emplacement dans l’espace, il est devenu clair que les hypothèses courantes ne s’appliquaient plus. Des LFBOT précédents ont été découverts dans des galaxies avec formation d'étoiles active, mais Finch semble errer seul dans l'espace en dehors de la Voie lactée, à au moins 15 000 années-lumière de la galaxie la plus proche. Les étoiles géantes qui meurent lors d'un effondrement du noyau ont une durée de vie si courte qu'elles ne devraient pas avoir suffisamment de temps pour dériver dans un espace aussi isolé.
Une image de l'explosion connue sous le nom de « Finch » capturée par le télescope Hubble. La ligne rouge indique la cause de l'explosion. La galaxie la plus proche est à plus de 15 000 années-lumière et les astronomes ne peuvent pas expliquer ce qui l'a causée. NASA, ESA, STScI, A. Chrimes (Université Radboud)
"Plus nous en apprenons sur les LFBOT, plus ils nous surprennent", a déclaré Ashley Chrimes, premier auteur de l'étude. "Nous avons maintenant montré que les LFBOT peuvent se produire très loin du centre de la galaxie la plus proche, et l'emplacement de Finch est différent de celui auquel on pourrait s'attendre pour n'importe quel type de supernova."
Les astronomes envisagent d'autres explications possibles, notamment une étoile déchirée par un trou noir de masse intermédiaire, ou une collision entre deux étoiles à neutrons. Si l’une des étoiles à neutrons est une version hautement magnétisée, appelée magnétar, elle pourrait être jusqu’à 100 fois plus brillante qu’une supernova ordinaire.
"Cette découverte soulève beaucoup plus de questions qu'elle n'en répond", a déclaré Chris. Nous devons travailler davantage pour trouver la bonne explication parmi les nombreuses explications possibles. "
Des observations de suivi avec le télescope spatial James Webb pourraient révéler de nouveaux indices, a indiqué l'équipe. Par exemple, l’explosion pourrait provenir d’un amas d’étoiles globulaires situé dans le halo externe d’une galaxie proche, ce qui conforterait l’hypothèse du trou noir.
La recherche a été publiée dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.