AT2025ulz : Les astronomes scrutent un candidat potentiel à la première « Super-Kilonova »

La communauté astronomique est actuellement mobilisée autour de l'événement AT2025ulz, un phénomène qui pourrait bien constituer la première observation d'une « super-kilonova ». Il s'agit d'un événement théorique où deux processus cosmiques majeurs fusionnent : l'explosion d'une supernova suivie immédiatement par une kilonova. Ce signal a été détecté le 18 août 2025, suscitant un intérêt immédiat après l'enregistrement du signal S250818k par les observatoires d'ondes gravitationnelles LIGO et Virgo.

L'analyse de ce signal gravitationnel suggérait la fusion d'objets compacts. Le point intrigant résidait dans la masse d'au moins l'un des corps, jugée étonnamment faible. Cette donnée a conduit les chercheurs à envisager l'hypothèse d'une fusion entre deux étoiles à neutrons possédant une masse inférieure à celle du Soleil. C'était le premier indice d'une physique nouvelle à l'œuvre.

Quelques heures seulement après la détection gravitationnelle, le Zwicky Transient Facility (ZTF), opérant depuis l'observatoire Palomar, a repéré une lueur rouge s'atténuant rapidement. Cette lumière provenait d'une source située à environ 1,3 milliard d'années-lumière de notre planète. Initialement, cette réponse lumineuse rappelait celle de la kilonova GW170817, événement qui avait confirmé en 2017 la production d'éléments lourds, comme l'or. Cependant, l'évolution d'AT2025ulz a dévié de ce modèle attendu : l'objet a gagné en luminosité et s'est déplacé vers le spectre bleu. Ce comportement est caractéristique d'une supernova, spécifiquement une supernova à effondrement du cœur avec enveloppe arrachée (stripped-envelope core-collapse supernova).

Mansi Kasliwal, de l'Institut de Technologie de Californie (Caltech), qui a dirigé l'étude parue dans The Astrophysical Journal Letters, a souligné que cette séquence inhabituelle — d'abord une signature de kilonova, puis celle d'une supernova — justifie l'introduction du terme « super-kilonova ». L'équipe théorique, incluant Brian Metzger de l'Université Columbia, avance l'idée que l'événement a débuté par une explosion de supernova qui aurait engendré deux étoiles à neutrons nouvellement formées et anormalement petites. Ces deux étoiles à neutrons sub-solaires auraient fusionné presque instantanément, provoquant la lueur rouge initiale de la kilonova, laquelle aurait été partiellement masquée par les débris en expansion de l'explosion de supernova antérieure.

David Reitze, directeur du laboratoire LIGO, a insisté sur l'importance capitale des données de masse. Il a confirmé qu'au moins un des corps impliqués dans la collision présente une masse inférieure à la norme observée pour les étoiles à neutrons. Les théoriciens émettent l'hypothèse que ces étoiles à neutrons sub-solaires pourraient résulter de la fission d'une étoile en rotation extrêmement rapide, ou bien de la fragmentation du disque de matière environnant lors de son effondrement. Bien qu'AT2025ulz soit un candidat très sérieux, les chercheurs restent prudents : la théorie de la super-kilonova n'est pas encore définitivement établie.

Pour valider de manière irréfutable le statut de cet événement hybride et déterminer sa fréquence réelle, des observations futures sont indispensables. Le prochain cycle d'observations, la cinquième campagne (O5 run) de LIGO/Virgo, jouera un rôle crucial, tout comme les données qui seront recueillies par l'Observatoire Vera C. Rubin. Cet observatoire terrestre, doté d'un télescope de 8,36 mètres et situé sur le Cerro Pachón au Chili, est conçu pour balayer le ciel avec un grand champ tous les trois jours pendant une décennie. Une confirmation ou une infirmation réussie du modèle de super-kilonova grâce à des instruments aussi puissants que l'observatoire Rubin ouvrira une nouvelle ère dans notre compréhension de l'évolution des étoiles les plus massives et des mécanismes de nucléosynthèse dans l'Univers.