Dans les profondeurs de l'espace, à une distance d'environ 100 millions d'années-lumière de notre planète, se trouve la magnifique galaxie spirale connue sous sa désignation de catalogue NGC 1309. Ce joyau céleste, positionné dans les limites de la constellation de l'Éridan, représente un véritable trésor d'informations astronomiques et de splendeur visuelle, et grâce à l'incroyable puissance du télescope spatial Hubble, nous pouvons aujourd'hui admirer ses détails avec une clarté sans précédent.

Les photographies prises par Hubble au fil des ans révèlent NGC 1309 comme une ville stellaire dynamique et vibrante. Sa structure est un exemple classique de galaxie spirale, avec des bras élégamment incurvés qui se déploient à partir d'un centre brillant, presque blanc nacré. Ces bras ne sont pas uniformes ; ils sont entrelacés de zones de lumière bleue intense, provenant d'étoiles massives, jeunes et extrêmement chaudes. Leur couleur bleue est un signe certain de processus de formation d'étoiles récents ou encore actifs, faisant de cette galaxie un laboratoire vivant pour l'étude de l'évolution stellaire.

Anatomie d'une beauté spirale

Contrairement aux régions bleues brillantes, des filaments sombres et denses de poussière et de gaz interstellaires parcourent les bras spiraux. Ces bandes sombres, qui à première vue ressemblent à des vides, sont en fait de riches réservoirs de matières premières pour les futures générations d'étoiles et de planètes. Elles sont constituées d'éléments plus lourds, dispersés dans l'espace par les générations précédentes d'étoiles à la fin de leur cycle de vie. Leur présence crée un contraste saisissant et donne à la galaxie une profondeur et un aspect tridimensionnel. Au cœur même de NGC 1309 se trouve le centre galactique, densément peuplé d'étoiles plus anciennes, rougeâtres et jaunâtres, qui se déplacent sur des orbites plus stables. Cette région est considérablement plus calme par rapport aux bras turbulents où naissent les étoiles.

Lorsque nous observons cette image, il est important de comprendre son contexte cosmique. Presque chaque tache, trace ou point de lumière en arrière-plan, à l'exception de NGC 1309 elle-même, représente une galaxie distincte et encore plus lointaine. Chacune de ces galaxies lointaines contient des milliards de ses propres étoiles, ce qui nous donne un aperçu de l'immensité et de la densité incroyables de l'univers visible. Dans tout cet ensemble extragalactique, une seule étoile solitaire se distingue, facilement reconnaissable aux aigrettes de diffraction caractéristiques créées par l'optique du télescope. Cette étoile n'appartient pas à NGC 1309 ; c'est notre voisine cosmique, située dans notre propre galaxie, la Voie lactée, à une distance de seulement quelques milliers d'années-lumière.

Une galaxie marquée par des cataclysmes cosmiques

Outre sa valeur esthétique, la galaxie spirale NGC 1309 est devenue un sujet d'un intérêt scientifique intense en raison de deux événements extrêmement importants – deux explosions de supernova qui y ont été enregistrées. Ces cataclysmes cosmiques ont fourni aux astronomes des données inestimables sur les cycles de vie des étoiles et les forces fondamentales qui façonnent l'univers. Les observations de ces phénomènes ont permis de tester et de redéfinir les modèles théoriques existants.

La première explosion significative, enregistrée en 2002 et nommée SN 2002fk, était un parfait exemple de supernova de type Ia. Ce type de supernova se produit dans les systèmes d'étoiles binaires, où une étoile connue sous le nom de naine blanche – un vestige dense et effondré d'une étoile semblable au Soleil – accumule progressivement de la matière de son étoile compagne. Lorsque la masse de la naine blanche atteint un point critique, connu sous le nom de limite de Chandrasekhar (environ 1,44 fois la masse de notre Soleil), elle devient instable et déclenche une fusion thermonucléaire incontrôlée qui la fait exploser complètement dans une explosion spectaculaire. Les supernovae de type Ia sont extrêmement importantes pour l'astronomie car elles ont une luminosité maximale très prévisible, ce qui en fait des « chandelles standard » grâce auxquelles les scientifiques peuvent mesurer avec précision de vastes distances dans l'univers.

Le mystère de la supernova SN 2012Z : La naissance d'une 'étoile zombie'

Une décennie plus tard, en 2012, NGC 1309 a de nouveau attiré l'attention avec l'apparition d'une nouvelle supernova, SN 2012Z. Cependant, cet événement était loin d'être ordinaire. Bien que son spectre ressemble à celui d'un type Ia, l'explosion était sensiblement plus faible et moins lumineuse que prévu. Les scientifiques l'ont classée comme appartenant à un nouveau sous-type inhabituel appelé type Iax. Les observations à l'aide du télescope spatial Hubble ont révélé quelque chose d'étonnant : contrairement à une supernova de type Ia standard qui détruit complètement la naine blanche, dans le cas de SN 2012Z, cela ne s'est pas produit.

Il semble que l'explosion n'ait pas été assez puissante pour désintégrer complètement l'étoile. Au lieu de cela, une explosion partielle s'est produite, éjectant une partie importante de la masse de l'étoile dans l'espace, mais le noyau de la naine blanche a survécu. Ce vestige survivant, surnommé « étoile zombie », a continué d'exister et même de briller plus fort qu'avant l'explosion. Cet événement unique a fourni la première preuve solide que les naines blanches peuvent survivre à de tels événements thermonucléaires, ouvrant un tout nouveau champ de recherche sur les mécanismes des explosions stellaires.

Le travail de détective du télescope Hubble

L'histoire de SN 2012Z devient encore plus fascinante grâce à l'observation à long terme de la galaxie NGC 1309 par le télescope Hubble. Comme Hubble avait photographié cette galaxie des années avant 2012, les astronomes avaient accès à des images d'archives à haute résolution. Après l'explosion de la supernova, les scientifiques sont retournés aux anciennes images et, à l'emplacement exact de l'explosion, ont réussi à identifier l'étoile qui est devenue plus tard la supernova. C'était la première fois dans l'histoire de l'astronomie qu'une étoile progénitrice d'une supernova de ce type était identifiée sur des images prises *avant* le cataclysme lui-même. Ce travail de « détective » a fourni une preuve irréfutable que les systèmes binaires avec des naines blanches sont la source des supernovae de type Iax, confirmant les modèles théoriques de manière observationnelle directe. Ainsi, NGC 1309 n'est pas seulement une belle image d'un monde lointain, mais une pièce clé du puzzle pour comprendre les événements les plus extrêmes de l'univers.