Imaginez un instant : une étoile explose, non pas une seule fois, mais plusieurs fois dans votre ciel… ou du moins, vous avez l’impression de la voir se répéter. Cela semble relever de la science-fiction, mais c’est exactement ce que permettent les phénomènes de lentille gravitationnelle. Lorsqu’un amas de galaxies extrêmement massif se trouve entre nous et une étoile lointaine, sa gravité déforme l’espace-temps comme un gigantesque objectif de caméra cosmique. Cette distorsion produit plusieurs images d’un même objet astronomique, visibles à des moments différents.

Le programme VENUS, utilisant le télescope spatial James Webb (JWST), exploite ce phénomène pour observer des supernovae à des distances inimaginables. Les chercheurs ont ainsi découvert des étoiles en explosion dont la lumière se répète grâce à ces effets cosmiques. Ce n’est pas une illusion : la physique prévoit exactement quand et comment ces images apparaîtront, offrant une occasion unique d’anticiper la réapparition de phénomènes pourtant imprévisibles.

SN Ares et SN Athena : deux supernovae en boucle

Deux supernovae, baptisées SN Ares et SN Athena, illustrent parfaitement ce miracle cosmique. SN Ares a explosé il y a des milliards d’années, mais grâce à l’effet de lentille, une nouvelle image de cette explosion devrait devenir visible dans environ 60 ans. Imaginez pouvoir annoncer à vos petits-enfants qu’ils pourront observer ce spectacle céleste dans le futur !

SN Athena, elle, est plus immédiate : sa réapparition est attendue dans un à deux ans seulement. Les scientifiques peuvent ainsi planifier une observation minutieuse et comparer les données avec celles obtenues précédemment. Ces répétitions permettent de mesurer la lumière et la position des supernovae avec une précision sans précédent, donnant accès à des informations cruciales sur la structure et l’évolution de l’Univers.

Crédit : Données : NASA, ESA, CSA, chercheur principal : Fujimoto ; Traitement d’image : Gavin Farley

Cette image JWST de l’amas de galaxies MACS J0308+2645 cache une supernova, qui réapparaîtra dans 60 ans.

Une fenêtre sur la constante de Hubble et l’expansion de l’Univers

Au-delà de la beauté du phénomène, ces observations ont un impact scientifique majeur. Elles permettent de mesurer la constante de Hubble, qui quantifie la vitesse d’expansion de l’Univers. Cette constante est au cœur d’un débat actuel en astrophysique, connu sous le nom de tension de Hubble, car différentes méthodes de mesure donnent des valeurs incompatibles.

Observer la réapparition d’une supernova fortement amplifiée par lentille offre une mesure directe et indépendante, d’une précision inégalée. SN Athena, en particulier, pourrait fournir une confirmation cruciale en seulement quelques années, tandis que SN Ares représente un record historique de délai entre images, offrant des données uniques sur le cosmos. Chaque observation répétée agit comme une expérience cosmique grandeur nature, permettant aux scientifiques de tester leurs modèles de formation des galaxies et d’expansion universelle avec une finesse que l’on croyait impossible il y a encore quelques décennies.

Quand le hasard devient un outil scientifique

Ce que révèle cette découverte, c’est que la nature elle-même peut organiser ses spectacles pour que nous les comprenions. Les supernovae observées plusieurs fois grâce à la lentille gravitationnelle ne sont pas seulement un cadeau visuel : elles deviennent des instruments de mesure pour sonder l’univers et tester ses lois fondamentales. La réapparition programmée de SN Athena et de SN Ares démontre que même dans un univers vaste et imprévisible, certaines structures offrent des occasions de prédire l’imprévisible.

En attendant 2086 pour SN Ares ou dans quelques années pour SN Athena, les astronomes et le grand public peuvent se réjouir : ces étoiles qui explosent de manière répétée sont autant un spectacle pour les yeux qu’un laboratoire pour l’esprit. Grâce à elles, nous apprenons non seulement à contempler l’univers, mais aussi à le comprendre avec une précision que nos ancêtres ne pouvaient que rêver.