SN 1181 : l’étoile a survécu à l’explosion, au cœur de Pa 30

L’étoile de 1181 n’est pas morte. Elle subsiste au centre de Pa 30, un nuage de gaz situé à environ 7 500 années-lumière, dans la constellation de Cassiopée. De nouvelles images du télescope Gemini North, diffusées en octobre 2026, montrent l’épave de l’explosion avec une netteté inédite. L’astre survivant y occupe presque exactement le centre, ce qui est inhabituel après une supernova.

Pa 30 est l’unique rémanent de type Iax connu de la Voie lactée.

Un astre « invité » visible pendant 185 jours

Huit textes anciens datent l’apparition de l’astre entre le 4 et le 6 août 1181, et il est resté visible 185 jours. C’est l’une des cinq supernovae de la Voie lactée observées avant l’invention du télescope. Pendant des siècles, elle a pourtant été considérée comme « orpheline » : aucun objet visible ne pouvait lui être rattaché. Le déclic est venu en 2013, quand l’astronome amateur Dana Patchick a repéré dans les données infrarouges de WISE une nébuleuse, la trentième de sa série, d’où le nom Pa 30.

En 2021, des chercheurs ont relié cette nébuleuse à l’explosion historique. Au centre brille WD J005311, une source extrêmement chaude et lumineuse, dépourvue d’hydrogène et d’hélium, dont le vent atteint environ 16 000 km/s. C’est un peu plus de 5 % de la vitesse de la lumière.

Un détail de calendrier rend l’affaire vertigineuse. À 7 500 années-lumière, la lumière qui a frappé les yeux des astronomes chinois et japonais en 1181 avait voyagé environ 7 500 ans. L’explosion elle-même remonte donc à peu près à 6300 avant notre ère, quand l’agriculture n’en était qu’à ses débuts au Proche-Orient.

Restait à vérifier l’âge du nuage. Les cartes tridimensionnelles du spectrographe KCWI, au Keck, ont montré une matière éjectée qui file à environ 1 000 km/s, avec une décélération minime depuis l’explosion. Les vitesses mesurées vont de 700 à 1 400 km/s environ, compatibles avec un âge de 840 à 1 150 ans. Une étude de 2026 sur l’évolution thermique de l’étoile retient un âge actuel d’environ 845 ans.

Une explosion incomplète, un survivant

Une supernova ordinaire anéantit la naine blanche qui en est le siège. Le type Iax est une version affaiblie : l’événement thermonucléaire ne détruit pas tout l’astre et laisse un reste partiel.

Pour Pa 30, le scénario retenu est la fusion d’une naine blanche carbone-oxygène et d’une naine blanche oxygène-néon. L’étoile centrale, riche en oxygène, en serait le produit. Une autre hypothèse devait être écartée, celle d’une étoile compagne qui aurait survécu ailleurs. Une étude récente a fouillé les données de Gaia et de Pan-STARRS1 dans un rayon de 30 secondes d’arc, soit environ 0,3 parsec autour de l’explosion, et conclut à l’absence de compagne survivante, ce qui conforte la piste de la fusion de deux naines blanches.

Les filaments seraient les restes déchiquetés de l’éjecta lent, étirés en longues traînées par le vent très rapide de l’étoile centrale. Ils s’étendent au-delà d’une coquille de poussière, et leur lumière provient surtout du soufre ionisé.

Des chapelets de gaz plus larges que le Système solaire

Les images de Gemini North changent la lecture de ces fameux filaments en feu d’artifice. Ce ne sont pas des flux lisses mais des chaînes de petits nœuds de gaz. Les observations révèlent environ dix fois plus de structure filamentaire que les clichés antérieurs.

Chaque nœud mesure environ 100 milliards de kilomètres de large.

C’est assez pour loger environ dix fois l’ensemble des orbites des huit planètes. La lumière mettrait près de quatre jours à traverser un seul de ces grumeaux. Leurs tailles étonnamment proches, alignées le long de filaments rayonnant depuis l’étoile, restent à expliquer, et l’origine des nœuds demeure incertaine.

L’étoile survivante se trouve près du centre de la nébuleuse, avec un faible recul latéral. « Les explosions conservent la quantité de mouvement », rappelle Caiazzo, et une détonation déséquilibrée aurait dû projeter l’astre loin de son point de départ. Les chercheurs en déduisent une explosion très symétrique.

Ce que les télescopes cherchent encore

Les questions ouvertes ne manquent pas. Un modèle publié en mars 2026 juge que l’allumage du carbone à la base de l’enveloppe de l’étoile est possible, sans être nécessairement requis pour expliquer son état actuel. Un programme Hubble vise à mesurer avec précision le bord de la nébuleuse dans la raie du soufre, premier repère pour suivre son expansion, et à le croiser avec l’image infrarouge du JWST pour situer les filaments par rapport à la poussière.

L’enjeu dépasse un seul objet. Quelques cas semblables existent dans d’autres galaxies, mais Pa 30 est le seul où les télescopes voient le survivant. Les supernovae de type Iax y sont étudiées de loin, comme des points de lumière qui s’éteignent. Ici, on peut mesurer l’étoile, son vent, la poussière et les nœuds de gaz, soit tout ce qu’une explosion de ce genre laisse derrière elle.

L’étoile restante, gonflée et très chaude, pourrait se refroidir pour devenir une naine blanche. Elle rejoindrait alors le lot des cadavres stellaires ordinaires, mais avec un passé que les astronomes de 1181 avaient déjà consigné sur le papier.

Sources : arxiv.org | emergentmind.com