AT 2016blu : le Chandra de la NASA découvre ce qui provoque les éruptions d’une étoile géante tous les 113 jours

Une étoile géante située dans une galaxie à 30 millions d’années-lumière n’est plus un mystère. Des astronomes ont utilisé le télescope spatial à rayons X Chandra de la NASA et identifié ce qui provoque les éruptions répétées de l’étoile AT 2016blu, dans la galaxie spirale NGC 4559 : un objet jusqu’ici caché qui lui arrache de la matière tous les 113 jours, les deux corps étant en orbite l’un autour de l’autre. La NASA l’a annoncé le lundi 9 novembre 2026, dans son communiqué sur cette découverte.

Le compagnon de l’étoile est soit un trou noir de masse stellaire, soit une étoile à neutrons, le cœur dense et contracté d’une étoile massive qui s’est effondrée. La NASA souligne qu’il s’agit de la première détection en rayons X d’une étoile de cette classe et du premier objet de ce type identifié avec un compagnon trou noir ou étoile à neutrons. L’étude a été publiée dans The Astrophysical Journal et est disponible sur le site de la revue.

AT 2016blu est une variable bleue lumineuse, une étoile chaude et massive aux fortes variations de luminosité. L’exemple le plus connu de cette classe est Êta Carinae. Cette étoile se distingue par des poussées rapides et répétées de sa luminosité, si extrêmes qu’elles ressemblent à l’explosion d’une supernova. Dans une telle explosion, une étoile massive s’effondre sur elle-même et sa matière est projetée dans l’espace. Ici, en revanche, l’étoile n’est pas détruite, raison pour laquelle AT 2016blu est aussi appelée « imposteur de supernova ». Sa masse est estimée à au moins 33 fois celle du Soleil.

La clé, c’était le timing

De 2012 à 2026, les astronomes ont enregistré au moins 27 éruptions dans le visible, environ tous les 113 jours. « Pendant 15 ans, les astronomes ont vu cette étoile s’illuminer intensément puis s’éteindre à nouveau, à intervalles réguliers », a déclaré Mojgan Aghakhanloo, de l’Université de Virginie, qui a dirigé l’étude. « Ce n’est que lorsque nous sommes parvenus à obtenir les données de Chandra au bon moment que nous avons pu comprendre ce qui la provoquait. » La co-auteure Núria Torres-Albà, également de l’Université de Virginie, a noté que le comportement de l’étoile avait d’abord déconcerté les chercheurs parce qu’il ressemblait à une supernova, alors que ce n’en est clairement pas une, puisque l’étoile survit à ses éruptions environ trois fois par an.

Nathan Smith, de l’Université de l’Arizona, a expliqué que l’équipe soupçonnait que les flashs répétés dans le visible étaient en réalité alimentés par des salves périodiques de rayons X de haute énergie : le gaz dense autour du système est chauffé par les rayons X, puis émet une lumière visible. C’est pourquoi l’observation de Chandra devait être réalisée au même moment qu’une éruption. L’équipe a suivi la luminosité de l’étoile avec le télescope automatique d’imagerie Katzman (KAIT), le projet Global Supernova de l’Observatoire Las Cumbres et les observations de l’American Association of Variable Star Observers (AAVSO), auxquelles plus de 30 astronomes amateurs ont contribué. Lorsque l’étoile s’est embrasée au début de 2026, le programme d’observation d’opportunité de Chandra (« Target of Opportunity ») a été déclenché, et les mesures ont été effectuées en mars 2026.

Chandra était indispensable, car c’est le seul télescope à rayons X doté d’une « vision » assez précise pour distinguer AT 2016blu d’une autre source de rayons X très brillante et très proche. Les données de mars 2026 ont montré qu’AT 2016blu était au moins 100 fois plus brillante en rayons X que lors des observations de Chandra en 2001 et 2002, avant le début des éruptions. L’explication la plus probable est que, lorsque les deux corps se rapprochent le plus sur leur orbite elliptique, la matière éjectée par l’étoile est captée par le trou noir ou l’étoile à neutrons. Cette matière tourne à des vitesses proches de celle de la lumière et chauffe au point de briller intensément en rayons X.

Lien avec les sources ultralumineuses de rayons X

Le système est suffisamment brillant en rayons X pour être considéré comme un candidat à la catégorie des sources ultralumineuses de rayons X (ULX). Ces sources sont rares et très brillantes, et les astronomes ne les comprennent pas encore pleinement : la vision dominante est que certaines contiennent des étoiles à neutrons et d’autres des trous noirs. Les nouvelles observations suggèrent un lien possible entre les ULX et des éruptions stellaires violentes comme celles d’AT 2016blu, d’autant que de nombreuses ULX présentent de fortes variations de leur brillance en rayons X. La découverte pourrait aussi aider à étudier les étoiles qui changent de luminosité avant d’exploser en supernovae, les astronomes soupçonnant qu’une grande partie de ce comportement est due à des systèmes où une étoile massive orbite autour d’un objet compact ou d’une autre étoile massive.

Le programme Chandra est géré par le Marshall Space Flight Center de la NASA, à Huntsville, en Alabama. Le Centre de rayons X Chandra de l’Observatoire astrophysique Smithsonian pilote les opérations scientifiques depuis Cambridge et les opérations de vol depuis Burlington, dans le Massachusetts. Pour un autre télescope spatial de la NASA, voir le télescope Swift, dont la mission a pris fin après plus de 2 000 sursauts gamma.