Pour la première fois, les astronomes ont obtenu des preuves visuelles qu'une étoile a rencontré sa fin en faisant exploser deux fois. En étudiant les restes sécaires de Supernova SNR 0509-67.5 avec le très grand télescope de l'Observatoire du Sud européen (VLT de l'ESO), ils ont trouvé des modèles qui confirment que son étoile a subi une paire d'explosions explosives.
Publié dans Astronomie naturelleCette découverte montre certaines des explosions les plus importantes de l'univers sous un nouveau jour. Le document est intitulé « Le calcium dans un resur de supernova montre l'empreinte digitale d'une explosion de masse sous-chandrasékhar. »
La plupart des supernovae sont la mort explosive d'étoiles massives, mais une variété importante vient d'une source sans prétention. Les nains blancs, les petits noyaux inactifs laissés après que des étoiles comme notre soleil brûlent leur combustible nucléaire, peuvent produire ce que les astronomes appellent une supernova de type IA.
« Les explosions des nains blancs jouent un rôle crucial dans l'astronomie », explique Priyam Das, un doctorat. Étudiant à l'Université de Nouvelle-Galles du Sud Canberra, Australie, qui a dirigé l'étude sur le SNR 0509-67.5.
Une grande partie de notre connaissance de la façon dont l'univers se développe sur les supernovae de type IA, et ils sont également la principale source de fer sur notre planète, y compris le fer dans notre sang.
« Pourtant, malgré leur importance, le puzzle de longue date du mécanisme exact déclenchant leur explosion n'est pas résolu », ajoute-t-il.
Tous les modèles qui expliquent les supernovae de type IA commencent par une naine blanche dans une paire d'étoiles. S'il orbite assez près de l'autre étoile de cette paire, le nain peut voler du matériel à son partenaire. Dans la théorie la plus établie derrière les supernovae de type IA, la naine blanche accumule la matière de son compagnon jusqu'à ce qu'elle atteigne une masse critique, à quel point elle subit une seule explosion.
Cependant, des études récentes ont laissé entendre qu'au moins certaines supernovae de type IA pourraient être mieux expliquées par une double explosion déclenchée avant que l'étoile n'atteigne cette masse critique.
Maintenant, les astronomes ont capturé une nouvelle image qui prouve que leur intuition était correcte: au moins certains supernovae de type IA explosent à la place d'un mécanisme de « double détonation ».
Dans ce modèle alternatif, le nain blanc forme une couverture d'hélium volé autour de lui-même, qui peut devenir instable et s'enflammer. Cette première explosion génère une onde de choc qui se déplace autour de la naine blanche et vers l'intérieur, déclenchant une deuxième détonation dans le cœur de l'étoile – créant finalement la supernova.
Jusqu'à présent, il n'y avait pas de preuve visuelle claire d'une naine blanche subissant une double détonation. Récemment, les astronomes ont prédit que ce processus créerait un motif distinctif ou une empreinte digitale dans les restes de lutte immobile de la supernova, visibles longtemps après l'explosion initiale. La recherche suggère que les restes d'une telle supernova contiendraient deux coquilles de calcium distinctes.
Les astronomes ont maintenant trouvé cette empreinte digitale dans les restes d'une supernova. Ivo Seitenzahl, qui a dirigé les observations et a été à l'Institut allemand de Heidelberg pour les études théoriques lorsque l'étude a été menée, dit que ces résultats montrent « une indication claire que les nains blancs peuvent exploser bien avant qu'ils n'atteignent la célèbre limite de masse de Chandrasekhar, et que le » mécanisme à double détenue « se produit en effet ».
L'équipe a pu détecter ces couches de calcium (en bleu dans l'image) dans le Supernova Remnant SNR 0509-67.5 en l'observant avec l'explorateur spectroscopique multim unité (Muse) sur le VLT d'ESO. Cela fournit des preuves solides qu'une supernova de type IA peut se produire avant que sa naine blanche parent n'atteigne une masse critique.
Les supernovae de type IA sont la clé de notre compréhension de l'univers. Ils se comportent de manière très cohérente, et leur luminosité prévisible – peu importe à quelle distance ils sont – aide les astronomes pour mesurer les distances dans l'espace.
En les utilisant comme une bande de mesure cosmique, les astronomes ont découvert l'expansion accélérée de l'univers, une découverte qui a remporté le prix Nobel de physique en 2011. Étudier comment ils explosent nous aide à comprendre pourquoi ils ont une luminosité aussi prévisible.
DAS a également une autre motivation pour étudier ces explosions. « Cette preuve tangible d'une double détronation contribue non seulement à la résolution d'un mystère de longue date, mais offre également un spectacle visuel », dit-il, décrivant la « structure magnifiquement en couches » qu'une supernova crée. Pour lui, « révéler le fonctionnement intérieur d'une explosion cosmique aussi spectaculaire est incroyablement enrichissante ».
