Les astronomes identifient le premier candidat à la supernova géante rouge grâce à ASAS-SN et au JWST

Des chercheurs de la Northwestern University ont récemment fait une annonce capitale : ils ont réussi à identifier la toute première étoile géante rouge dont l'existence est vouée à s'achever par une puissante explosion de supernova. Cette réalisation marquante, dont les détails sont exposés dans la revue « Astrophysical Letters » datée du 8 octobre 2025, est destinée à éclaircir une énigme persistante dans le domaine de l'astronomie. L'étoile en question, baptisée SN2025pht, réside dans la galaxie NGC 1637, à une distance estimée à environ 39 millions d'années-lumière de notre planète. Les prévisions indiquent qu'elle explosera en supernova au cours des prochains millions d'années, laissant derrière elle soit un pulsar, soit un trou noir.

Cette détection cruciale a été rendue possible grâce à l'analyse minutieuse des données recueillies par Charles Kilpatrick et Aswin Suresh. Ils ont eu recours au Système de surveillance automatisée des supernovae à l'échelle nationale (ASAS-SN), un dispositif qui surveille sans relâche les changements soudains de luminosité stellaire, souvent considérés comme des signes avant-coureurs d'un cataclysme imminent. L'équipe a ensuite complété ces informations en exploitant les archives du télescope Hubble pour caractériser avec précision la nature et la localisation de l'étoile. Ceci a permis de confirmer son statut de candidate à la supernova issue d'une géante rouge. Bien que les modèles théoriques aient longtemps postulé que les supergéantes rouges devaient être à l'origine de la majorité des supernovae, l'observation directe d'un tel objet restait jusqu'à présent insaisissable.

On attribue généralement cette divergence entre théorie et observation aux limites des techniques d'observation. En effet, lorsqu'une étoile atteint le stade de transition vers la supernova, elle peut émettre de la poussière qui masque sa lumière visible, déplaçant ainsi sa signature spectrale vers le domaine infrarouge. Cette poussière, composée notamment de carbone dans le cas spécifique de SN2025pht, est éjectée par des vents stellaires lents mais puissants. Suite à la découverte initiale par ASAS-SN, le télescope spatial James Webb (JWST) a été mobilisé pour des observations ciblées de SN2025pht, révélant une intense émission infrarouge. Le Dr Kilpatrick a suggéré que les estimations antérieures concernant la taille des progéniteurs de supernovae pourraient avoir été sous-évaluées, car le télescope Hubble ne disposait pas des capacités infrarouges suffisantes pour caractériser pleinement ces objets poussiéreux et « rougis ».

La capacité unique du JWST à analyser les nuages de poussière et les corps célestes émettant dans l'infrarouge pourrait potentiellement entraîner une révision de la classification de nombreuses étoiles mourantes précédemment cataloguées. Le Dr Kilpatrick s'est montré optimiste, estimant qu'à mesure que les archives du JWST s'étofferont, la découverte de ces rares précurseurs de supernovae de géantes rouges deviendra plus habituelle. Il a toutefois précisé que, pour être détectées, ces étoiles doivent être relativement proches afin que Hubble puisse effectuer une observation préliminaire. Par conséquent, il faudra encore plusieurs années pour que le JWST accumule un ensemble de données significatif. Cette découverte fait écho à des observations antérieures, comme celle de la supernova 2003gd dans la galaxie M74, où Hubble et le télescope Gemini avaient repéré une supergéante rouge 6 à 9 mois avant l'explosion. Ceci avait déjà validé la théorie selon laquelle les supergéantes rouges froides sont les précurseurs immédiats des supernovae de type II-plateau. L'exploitation des données infrarouges, comme c'est le cas pour SN2025pht, est essentielle pour résoudre le fameux « problème de la supergéante rouge », lié à l'écart entre la masse observée et la masse théoriquement attendue des progéniteurs.