Lorsque des étoiles très massives atteignent la fin de leur vie, elles explosent en supernovae, dispersant des éléments comme le carbone et le fer dans l'espace. Un autre type d'explosion, plus rare, se produit lorsque deux étoiles à neutrons, les vestiges denses d'étoiles mortes, entrent en collision. Cet événement, appelé kilonova, produit des éléments encore plus lourds comme l'or et l'uranium. Ces matériaux sont des ingrédients essentiels pour former des étoiles, des planètes et, finalement, tout ce que nous voyons autour de nous.

Jusqu'à présent, les scientifiques n'ont confirmé qu'un seul exemple clair de kilonova. Cet événement, appelé GW170817, s'est produit en 2017 lorsque deux étoiles à neutrons ont fusionné. La collision a émis à la fois des ondes gravitationnelles et de la lumière, permettant aux chercheurs de l'observer de multiples façons. Les ondes gravitationnelles ont été détectées par l'Observatoire d'ondes gravitationnelles par interférométrie laser (LIGO) de la National Science Foundation et son partenaire européen Virgo, tandis que des télescopes du monde entier ont capté la lumière de l'explosion.

Les astronomes pensent maintenant avoir trouvé des preuves d'une deuxième kilonova, bien que la situation soit loin d'être simple. L'événement candidat, nommé AT2025ulz, semble être lié à une supernova survenue quelques heures plus tôt. Cette explosion antérieure pourrait avoir caché des détails clés, rendant l'événement beaucoup plus difficile à interpréter.

« Au début, pendant environ trois jours, l'éruption ressemblait exactement à la première kilonova de 2017 », explique Mansi Kasliwal (PhD '11) de Caltech, professeure d'astronomie et directrice de l'Observatoire Palomar de Caltech près de San Diego. « Tout le monde essayait intensément de l'observer et de l'analyser, mais ensuite elle a commencé à ressembler davantage à une supernova, et certains astronomes ont perdu tout intérêt. Pas nous. »

Kasliwal a dirigé une étude décrivant les résultats dans The Astrophysical Journal Letters. Son équipe suggère que cet événement inhabituel pourrait représenter quelque chose de totalement nouveau, une superkilonova, c'est-à-dire une kilonova déclenchée par une supernova. Bien que les scientifiques aient déjà proposé cette idée, elle n'a jamais été observée.

Les ondes gravitationnelles pointent vers quelque chose d'inhabituel

Le premier signe de cet événement rare est apparu le 18 août 2025. Les détecteurs LIGO en Louisiane et dans l'État de Washington, ainsi que Virgo en Italie, ont enregistré un nouveau signal d'onde gravitationnelle. En quelques minutes, une alerte a été envoyée aux astronomes du monde entier, indiquant que le signal provenait probablement de la fusion de deux objets. Au moins l'un de ces objets semblait anormalement petit. L'alerte incluait également une localisation approximative dans le ciel.

« Bien que moins confiant que certaines de nos alertes, cela a rapidement attiré notre attention comme un candidat événement potentiellement très intrigant », déclare David Reitze, directeur exécutif de LIGO et professeur de recherche à Caltech. « Nous continuons à analyser les données, et il est clair qu'au moins l'un des objets en collision est moins massif qu'une étoile à neutrons typique. »

Quelques heures plus tard, la Zwicky Transient Facility (ZTF) à l'Observatoire Palomar a identifié une source rouge en atténuation à environ 1,3 milliard d'années-lumière, située dans la même région que le signal d'onde gravitationnelle. Initialement nommé ZTF 25abjmnps, l'objet a ensuite reçu la désignation officielle AT2025ulz.

Environ une douzaine de télescopes dans le monde ont rapidement commencé à observer l'événement, notamment l'Observatoire W. M. Keck à Hawaï, le télescope Fraunhofer en Allemagne et les installations liées au programme GROWTH (Global Relay of Observatories Watching Transients Happen) dirigé par Kasliwal.

Les premières observations montraient l'objet s'atténuant rapidement et brillant en rouge, similaire à ce qui avait été observé dans la kilonova de 2017. Dans cet événement antérieur, la couleur rouge provenait d'éléments lourds comme l'or, qui absorbent la lumière bleue et laissent passer les longueurs d'onde rouges.

Cependant, le comportement d'AT2025ulz a rapidement changé. Quelques jours après l'éclair initial, il s'est illuminé à nouveau, est devenu plus bleu et a montré de l'hydrogène dans son spectre. Ces caractéristiques sont typiques d'une supernova, en particulier d'une supernova à effondrement de cœur avec enveloppe dépouillée, pas d'une kilonova. Parce que les supernovae dans les galaxies lointaines ne produisent généralement pas d'ondes gravitationnelles détectables.