Depuis quelques années, les astronomes se grattent la tête à propos de l'apparition de supernovae qui explosent au milieu de nulle part - plutôt que dans une galaxie hôte.
Diverses hypothèses ont été avancées, notamment qu'il pourrait s'agir d'étoiles à hypervitesse - qui sont des étoiles projetées hors de leur galaxie hôte en raison d'une coïncidence malheureuse d'interactions gravitationnelles. On pense que de telles interactions peuvent accélérer ces étoiles jusqu'à une vitesse de plus de 100 kilomètres par seconde, c'est-à-dire plus que la vitesse d'échappement de votre galaxie moyenne.
Mais Zinn et al suggèrent une suggestion plus banale pour leurs supernovae orphelines d'intérêt, qui est SN 2009z. Ils proposent que ce soit dans une galaxie, c'est juste une galaxie qui est très difficile à voir.
Ils proposent que la supernova ait explosé dans une galaxie à faible luminosité de surface, N271. D'après les images qu'ils ont produites, cela semble une affirmation raisonnable - c'est juste que les galaxies à faible luminosité de surface (ou LSB) ne sont pas censées avoir des supernovae.
Étant donné que les galaxies peuvent apparaître comme des objets étendus, plutôt que comme des étoiles ponctuelles, nous les désignons comme ayant une «luminosité de surface» - qui peut varier sur la surface apparente de l'objet. Les LSB sont généralement des galaxies de champ isolées, plutôt que d'être regroupées parmi des amas de galaxies denses. Ce sont aussi le plus souvent des galaxies naines, mais au moins un LSB en spirale a été identifié.
La faible luminosité des galaxies LSB suggère qu'elles n'ont presque pas de formation d'étoiles actives - soit trop vieilles, sans hydrogène libre restant pour la formation de nouvelles étoiles - soit tout simplement pas assez denses pour qu'une grande partie de la formation d'étoiles ait jamais décollé.
Mais ici, vous avez la supernova SN 2009z qui était probablement contenue dans la galaxie LSB N271. Et SN 2009z était une supernova de Type II - une étoile massive et de courte durée qui a subi l'effondrement du noyau. En effet, il s'agissait d'un type IIb avec seulement une petite coquille d'hydrogène lors de son explosion. Les supernovae de type IIb sont probablement des étoiles massives qui perdent la plupart, mais pas la totalité, de leur coquille d'hydrogène en la faisant arracher par une étoile compagnon dans un système binaire.
Tout cela semble un comportement assez inhabituel pour une galaxie qui ne prend pas en charge la formation active d'étoiles. Zinn et al proposent que les galaxies LSB doivent passer par de courtes salves de formation d'étoiles actives suivies de longues phases de repos pratiquement sans activité. Cela suggère alors que l'étoile progénitrice de la supernova SN 2009z s'est formée au cours de la période d'étoile précédente, avant que N271 ne se calme à nouveau.
Bien sûr, rien de tout cela ne suggère que les étoiles à hypervitesse n'existent pas. la galaxie est probablement au-delà de la détection de notre technologie actuelle - à moins bien sûr qu'elles ne deviennent des supernovae.
Mais étant donné ce que nous savons jusqu'à présent:
• une étoile à hypervitesse naît de l’interaction malheureuse d’un système binaire avec le trou noir supermassif central d’une galaxie;
• un membre binaire est capturé, l'autre projeté violemment vers l'extérieur à la vitesse de fuite.
• mais, les étoiles massives qui vont en supernovae n'ont qu'une durée de vie de séquence principale de l'ordre de millions d'années;
• donc, même à plus de 100 kilomètres par seconde, il est peu probable qu’aucun ne parvienne à traverser les nombreuses années-lumière qui séparent le centre d’une galaxie de sa frontière extérieure avant d’exploser.
Mettre tout cela ensemble… des supernovae orphelines? Busted (bien, à moins que nous n'en trouvions un de toute façon).
Lectures complémentaires: Zinn et al. Des supernovae sans galaxies hôtes? L'hôte de faible luminosité de surface de SN 2009Z.
