Les scientifiques ont trouvé une explication aux 14 mystérieux éclats bleus enregistrés dans l'espace depuis 2018.

Nouvelle hypothèse sur l'origine des transitoires optiques bleus rapides et lumineux (LFBOT)

Des scientifiques du Centre d'astrophysique de Harvard ont proposé une explication quant à la façon dont dans l'espace peuvent naître des éclairs puissants et éphémères, appelés LFBOT. Leur modèle relie ces événements au colapso d'une étoile compacte (trou noir ou étoile à neutrons) qui «absorbe» une étoile de Wolf-Rayet voisine – un noyau heliumé chaud restant après qu’une étoile massive ait perdu son enveloppe extérieure d’hydrogène.

Qu'est-ce qu'un LFBOT ?
- Acronyme : *Luminous Fast Blue Optical Transients* – «transitoires optiques bleus rapides et lumineux».
- Vie courte : le pic de luminosité et l'effondrement suivant se produisent en quelques jours.
- Couleur bleue : les éclairs restent bleuâtres presque tout au long de leur durée, indiquant une température élevée.

Depuis 2018, année où un LFBOT a été détecté pour la première fois, les astronomes ont découvert quatorze autres événements similaires. Ils diffèrent des supernovae ordinaires par la rapidité de leur évolution et à quel point ils restent «bleus».

Pourquoi les scénarios précédents n'ont pas fonctionné ?
1. Supernovae avec colapso du noyau – supposent l'explosion d'une étoile massive, mais les données observées sur les galaxies hôtes des LFBOT ne correspondent pas aux environnements typiques des supernovae.
2. Destruction par afflux (TDE) – événements où un trou noir déchire et absorbe une étoile, n’expliquent également pas l'environnement caractéristique des LFBOT.

Annie Newjean et ses collègues ont analysé les galaxies où les éclairs avaient été observés et sont arrivés à la conclusion que les LFBOT se produisent dans des environnements différents de ceux prévus par les supernovae et les TDE.

Modèle «fusion» dans un système double
1. Configuration initiale – deux étoiles massives se trouvent en interaction orbitale rapprochée.
2. Cannibalisme – l'une d'elles («cannibale») retire progressivement l'enveloppe extérieure d’hydrogène de la voisine («donneur »).
3. Conséquence pour le donneur – après la perte de son enveloppe, il reste presque entièrement un noyau heliumé, c’est-à-dire une étoile de Wolf-Rayet.
4. Le cannibale devient une supernova – accumulant de la masse, elle consomme rapidement son carburant et se replie en trou noir ou en étoile à neutrons.

Lors du colapso, le système reçoit un «kick» (impulsion latérale) qui expulse le couple hors des zones denses de la galaxie vers ses bords.

Comment naît un LFBOT ?
- Nourriture – après la création de l'objet compact, il alimente pendant longtemps (centaines à milliers d'années) la surface de l'étoile de Wolf-Rayet sans la détruire complètement.
- Catastrophe finale – lorsque le trou noir ou l’étoile à neutrons pénètre dans le noyau heliumé dense de l’étoile de Wolf-Rayet et le détruit, une brillante explosion bleue se produit.
- Durée – l'événement dure seulement quelques jours.

Pourquoi ce modèle est crédible ?
1. Rareté des événements – de tels systèmes doubles avec les conditions requises (fusion pas trop précoce mais assez rapprochée) sont rares, ce qui concorde avec la fréquence observée des LFBOT.
2. Environnement de l'éclair – au moment de l'explosion, autour du LFBOT se trouve un espace «vide», comme si le système avait été expulsé d'un milieu stellaire dense, correspondant à l'effet du kick.

Ainsi, les scientifiques proposent que les transitoires optiques bleus rapides et lumineux résultent du colapso d'une étoile compacte qui absorbe une étoile de Wolf-Rayet voisine après une longue période de nourrissage. Cette explication concorde tant avec les caractéristiques observées des éclairs qu'avec leur rareté et leur environnement.