Opportunité de visionnage unique : Nova Explosion, « nouvelle » étoile dans la Couronne du Nord

La prochaine explosion de nova de T Coronae Borealis, visible sans télescope, promet un spectacle céleste spectaculaire en 2024, alors qu’elle s’éclairera pour correspondre à la luminosité de l’étoile polaire, un phénomène résultant d’une danse cosmique entre un nain blanc et une géante rouge.

Un système stellaire, situé à 3 000 années-lumière de la Terre, devrait bientôt devenir visible à l’œil nu. Cela pourrait être une opportunité de visionnage unique, car l’explosion de nova ne se produit que tous les 80 ans environ. T Coronae Borealis, ou T CrB, a explosé pour la dernière fois en 1946 et les astronomes pensent qu’elle recommencera entre février et septembre 2024.

Le système stellaire, normalement de magnitude +10, qui est beaucoup trop faible pour être vu à l’œil nu, passera à la magnitude +2 pendant l’événement. Ce sera d’une luminosité similaire à celle de l’étoile polaire, Polaris.

Une étoile géante rouge et une naine blanche tournent autour l’une de l’autre dans cette animation d’une nova. La géante rouge est une grande sphère dans les tons de rouge, d’orange et de blanc, la face faisant face à la naine blanche présentant les nuances les plus claires. La naine blanche est cachée dans une lueur blanche et jaune, qui représente un disque d’accrétion autour de l’étoile. Un flux de matière, représenté par un nuage diffus de rouge, s’écoule de la géante rouge vers la naine blanche. L’animation s’ouvre avec la géante rouge sur le côté droit de l’écran, en coorbite avec la naine blanche. Lorsque la géante rouge se déplace derrière la naine blanche, une explosion de nova sur la naine blanche s’enflamme, remplissant l’écran de lumière blanche. Après la disparition de la lumière, une boule de matière nova éjectée apparaît en orange pâle. Une petite tache blanche reste après la disparition du brouillard de matière, indiquant que la naine blanche a survécu à l’explosion. Crédit : Goddard Space Flight Center de la NASA

Une fois sa luminosité maximale, elle devrait être visible à l’œil nu pendant plusieurs jours et un peu plus d’une semaine avec des jumelles avant de s’atténuer à nouveau, peut-être pendant encore 80 ans.

En attendant la nova, familiarisez-vous avec la constellation de la Couronne boréale, ou couronne nord, un petit arc semi-circulaire près de Bouvier et d’Hercule. C’est là que l’explosion apparaîtra comme une « nouvelle » étoile brillante.

Une image conceptuelle de la façon de trouver Hercule et ses puissants amas globulaires dans le ciel, créée à l’aide d’un logiciel de planétarium. Levez les yeux après le coucher du soleil pendant les mois d’été pour trouver Hercule ! Balayez entre Vega et Arcturus, près du motif distinct de Corona Borealis. Une fois ses étoiles repérées, utilisez des jumelles ou un télescope pour traquer les amas globulaires M13 et M92. Si vous appréciez la vue sur ces amas globulaires, vous avez de la chance : cherchez un autre grand amas globulaire, M3, dans la constellation voisine de Boötes. Crédit : NASA

Cette nova récurrente n’est que l’une des cinq que compte notre galaxie. Cela se produit parce que T CrB est un système binaire avec une naine blanche et une géante rouge. Les étoiles sont suffisamment proches pour que, à mesure que la géante rouge devient instable en raison de l’augmentation de sa température et de sa pression et commence à éjecter ses couches externes, la naine blanche collecte cette matière à sa surface. L’atmosphère dense et peu profonde de la naine blanche finit par se réchauffer suffisamment pour provoquer une réaction thermonucléaire incontrôlée, qui produit la nova que nous voyons depuis la Terre.

Cette illustration représente une étoile géante rouge, comme Bételgeuse ou Antarès. Crédit : Goddard Space Flight Center de la NASA/Chris Smith (KBRwyle)

Géantes rouges

Lorsqu’une étoile de la séquence principale dont la masse est inférieure à huit fois celle du Soleil manque d’hydrogène dans son noyau, elle commence à s’effondrer car l’énergie produite par la fusion est la seule force qui combat la tendance de la gravité à rassembler la matière. Mais presser le noyau augmente également sa température et sa pression, à tel point que son hélium commence à fusionner en carbone, qui libère également de l’énergie. La fusion de l’hydrogène commence à se déplacer dans les couches externes de l’étoile, provoquant leur expansion. Le résultat est une géante rouge, qui apparaîtrait plus orange que rouge.

Finalement, la géante rouge devient instable et commence à palpiter, se dilatant périodiquement et éjectant une partie de son atmosphère. Finalement, toutes ses couches externes s’envolent, créant un nuage de poussière et de gaz en expansion appelé nébuleuse planétaire. Le Soleil deviendra une géante rouge dans environ 5 milliards d’années.

Dans cette illustration, un astéroïde (en bas à gauche) se brise sous la puissante gravité de LSPM J0207+3331, la naine blanche la plus ancienne et la plus froide connue pour être entourée d’un anneau de débris poussiéreux. Crédit : Goddard Space Flight Center de la NASA/Scott Wiessinger

Naines blanches

Une fois qu’une géante rouge a perdu toute son atmosphère, il ne reste que le noyau. Les scientifiques appellent ce type de reste stellaire une naine blanche. Une naine blanche a généralement la taille de la Terre, mais est des centaines de milliers de fois plus massive. Une cuillère à café de ce matériau pèserait plus qu’une camionnette. Une naine blanche ne produit pas de chaleur propre, elle se refroidit donc progressivement sur des milliards d’années.

Malgré leur nom, les naines blanches peuvent émettre une lumière visible allant du bleu blanc au rouge. Les scientifiques découvrent parfois que les naines blanches sont entourées de disques poussiéreux de matière, de débris et même de planètes – des restes de la phase géante rouge de l’étoile d’origine. Dans environ 10 milliards d’années, après avoir été une géante rouge, le Soleil deviendra une naine blanche.