À deux millions et demi d'années-lumière de notre planète, un phénomène aussi rare que déroutant intrigue les chercheurs. Dans la galaxie d'Andromède, la plus proche de la Voie lactée, une étoile géante a mystérieusement disparu, sans tambour ni trompette. Les étoiles sont pourtant connues pour leur stabilité, au cours de leur longue existence de plusieurs milliards d'années.

Il arrive qu'elles s'assombrissent ou explosent en supernovas avant de s'effondrer en trous noirs. Mais s'évaporer ainsi du paysage cosmique, sans le moindre feu d'artifice, reste une première que la science peine à expliquer. Alors qu'est-il arrivé à M31-2014-DS1? Mystère.

Petit retour en arrière. En 2014, l'étoile XXL de la galaxie d'Andromède voit sa luminosité augmenter. Cet astre, dont la masse correspond à environ treize fois celle du Soleil, a ensuite brusquement disparu des radars et ce jusqu'en 2018, selon IFL Science.

Des années de questionnements et d'analyses ont peut-être permis de faire la lumière sur cette bizarrerie céleste. Le 12 janvier, une équipe de chercheurs américains a détaillé une première piste dans une prépublication parue sur la plateforme dédiée aux sciences arXiv. En analysant les données du télescope spatial James Webb Space (JWST), ils ont conclu que les corps célestes volumineux pourraient s'effondrer sans passer par la case supernova: certaines étoiles géantes se transformeraient directement en trous noirs, exit l'explosion massive habituelle.

Une disparition dans le silence

«Les trous noirs de masse stellaire sont considérés comme l'état final de l'évolution des étoiles, écrivent les scientifiques. Plusieurs voies peuvent mener à leur formation: des explosions réussies, où l'étoile éjecte la majeure partie de son noyau et de son enveloppe dans une supernova, et des explosions ratées, où le corps céleste subit une implosion presque complète avec peu d'éjection de masse.»

En combinant les observations du JWST avec les données de l'observatoire à rayons X Chandra, l'équipe a découvert «une source extrêmement rouge dont la luminosité était faible» à l'emplacement de l'étoile disparue. Elle est entourée d'une enveloppe de poussière qui s'étend sur 40 à 200 unités astronomiques – soit jusqu'à deux cents fois la distance moyenne entre la Terre et le Soleil.

Les chercheurs attribuent la disparition de M31-2014-DS1 à une supernova ratée. La faible luminosité serait liée à l'accrétion de matière éjectée retombant dans un trou noir nouvellement formé. L'affaire serait-elle pliée? Pas si vite. Les résultats d'une autre équipe d'astrophysiciens américains et britanniques, publiés ce même 12 janvier sur la plateforme arXiv viennent jeter un sérieux doute. Ces derniers réfutent la théorie de l'explosion loupée.

«Aucun rayon X n'a été détecté à partir de la position de M31-2014-DS1», rapportent-ils. Or, les modèles prédisent une émission de ces rayons lors de l'accrétion de matière, potentiellement pendant des milliers d'années. Selon eux, la disparition de l'astre céleste et la faible source rouge pourraient plutôt résulter de la fusion de deux étoiles. Dans un futur plus ou moins lointain, le système redeviendrait lumineux, après que l'obscurcissement lié à la poussière se soit estompé.

Pour en avoir le cœur net, il faudra surveiller les observations du JWST ces prochaines années. En attendant, l'étoile disparue continue de faire vaciller les certitudes cosmologiques. À ce jour, impossible de trancher.