Une équipe internationale, menée par Fabio Acero, chercheur CNRS au Département d’astrophysique du CEA, a mis en évidence dans les données du télescope spatial Fermi de la NASA une émission de rayons gamma provenant d’une supernova superlumineuse (SNSL).
Les SNSL connues depuis seulement 2010 et observées uniquement en lumière visible, intriguent les chercheurs car elles peuvent être plus de 100 fois plus lumineuses que les supernovæ classiques et le mécanisme de cette super intensité reste encore inexpliquée.
En 2026, L’équipe a recherché des rayons gamma émis par les six supernovas superlumineuses les plus proches détectées durant les 16 premières années de la mission Fermi. Et, ils ont trouvé la première SLSN émettant des rayons gammas en provenance de la supernova SN 2017egm.
Les résultats ont été publiés le 20 mai 2026 dans la revue Astronomy & Astrophysics.
Pour les astrophysiciens, c’est un indice inédit sur le mécanisme qui rend ces explosions 100 fois plus lumineuses que les supernovas ordinaires.
Un magnétar fraîchement formé tourne à plus de 100 tours par seconde, générant un flux intense d’électrons et de positrons. Ce flux forme un vaste nuage de particules énergétiques, appelé nébuleuse de vent de magnétar, où les interactions produisent et absorbent des rayons gamma. Ces rayons gamma interagissent avec les débris de la supernova. Incapables de s’échapper directement, ils sont « recyclés » en lumière visible de plus basse énergie, ce qui amplifie la luminosité de la supernova.
« Environ 3 mois après l’effondrement, alors que les débris de la supernova se dilatent et se refroidissent, les rayons gamma commencent à s’échapper », explique Fabio Acero (cf figure ci contre). « Le modèle du magnétar reproduit bien la luminosité de la supernova et le moment d’arrivée des rayons gamma durant les premiers mois, mais des améliorations sont nécessaires pour expliquer les phases ultérieures, où la lumière visible décline de manière irrégulière. »
L’équipe a analysé en profondeur les caractéristiques optiques et gamma de la supernova pour comparer différents modèles théoriques. Les observations de cet unique evenement a déjà permis de favoriser un modèle théorique qui propose un scénario : cette supernova superlumineuse aurait été « suralimentée » en lumière par une étoile à neutrons supermagnétisée (magnétar), née de l’effondrement stellaire à l’origine de la supernova.
Pour Fabio Acero, « c’est probablement la première fois que nous assistons à la naissance d’un magnétar. Aujourd’hui, seuls les rayons gamma nous donnent accès à ce moteur central des supernovas superlumineuses ; c’est une nouvelle fenêtre sur ces explosions extrêmes qui s’ouvre pour les astrophysiciens ».
Jérôme Guilet, du laboratoire de modélisation des plasmas astrophysiques au Département d’Astrophysique du CEA-Irfu, modélise la formation de magnétar.
Jérôme Guilet témoigne devant cette 1er détection: « Jusqu’à aujourd’hui les magnétars avaient été directement observés uniquement dans des cas où ils tournent lentement et donnent naissance à une supernova normale. Les modèles théoriques, comme ceux que nous développons à Saclay, suggéraient l’existence de magnétars tournant rapidement et donnant naissance à des supernovae extrêmes : la rotation rapide aidant à la fois à la génération du champ magnétique extrême des magnétars et jouant le rôle d’énorme réservoir d’énergie pour l’explosion. Mais ces magnétars dit millisecondes n’étaient jusqu’à présent qu’une hypothèse théorique : ces observations en rayon gamma viennent d’apporter la première preuve directe de leur existence »
A l’avenir, les observations de supernovas de Fermi pourraient être couplées aux données recueillies par le Cherenkov Telescope Array Observatory (CTAO), en cours de construction (au Chili et aux Îles Canaries, Espagne).
L’équipe a aussi évalué la capacité du futur observatoire CTAO à détecter des événements similaires. Avec environ 50 heures d’observation, une supernova comme SN 2017egm pourrait être repérée jusqu’à 500 millions d’années-lumière et ajoute une nouvelle classe d’objets à la liste des cibles que CTAO pourra observer.
Contact AIM : Fabio Acero
