Les astronomes ont découvert que les supernovae de type Ia, grâce à leurs interactions avec les gaz environnants, constituent une nouvelle source de poussière cosmique, remettant en question les croyances antérieures selon lesquelles la formation de poussière était exclusive aux supernovae à effondrement du noyau. Cette découverte élargit notre compréhension de la formation de poussière dans les galaxies elliptiques, révisant potentiellement notre vision du cycle cosmique de la matière. Crédit : Issues.fr.com
Les astronomes identifient les supernovae de type Ia interagissant avec le gaz comme une nouvelle source de poussière cosmique, offrant ainsi un aperçu du processus de formation de poussière dans les galaxies elliptiques.
La poussière cosmique, comme la poussière sur Terre, est constituée de groupements de molécules qui se sont condensées et collées ensemble en un grain. Mais la nature exacte de la création de poussière dans l’univers est depuis longtemps un mystère. Mais aujourd’hui, une équipe internationale d’astronomes de Chine, des États-Unis, du Chili, du Royaume-Uni, d’Espagne, etc., a fait une découverte importante en identifiant une source de poussière jusqu’alors inconnue dans l’univers : une supernova de type Ia en interaction avec gaz de son environnement.
L’étude sera publiée dans Astronomie naturelle aujourd’hui (9 février) et était dirigé par le professeur Lingzhi Wang du Centre d’astronomie d’Amérique du Sud de l’Académie chinoise des sciences.
Supernovae et formation de poussière
Les supernovae sont connues pour jouer un rôle dans la formation de poussière, et à ce jour, la formation de poussière n’a été observée que dans les supernovae à effondrement du noyau, c’est-à-dire l’explosion d’étoiles massives. Étant donné que les supernovae avec effondrement du noyau ne se produisent pas dans les galaxies elliptiques, la nature de la création de poussière dans ces galaxies est restée insaisissable. Ces galaxies ne sont pas organisées en spirale comme la nôtre. voie Lactée mais ce sont des essaims géants d’étoiles. Cette étude montre que les supernovae thermonucléaires de type Ia, l’explosion de nain blanc des étoiles dans des systèmes binaires avec une autre étoile, peuvent représenter une quantité importante de poussière dans ces galaxies.
Les chercheurs ont surveillé une supernova, SN 2018evt, pendant plus de trois ans à l’aide d’installations spatiales telles que le télescope spatial Spitzer de la NASA et les missions NEOWISE, d’installations au sol comme le réseau mondial de télescopes de l’Observatoire de Las Cumbres et d’autres installations en Chine, en Amérique du Sud, et l’Australie. Ils ont découvert que la supernova se heurtait à des matériaux précédemment rejetés par une ou les deux étoiles du système binaire avant l’explosion de l’étoile naine blanche, et la supernova a envoyé une onde de choc dans ce gaz préexistant.
Découverte et implications
Pendant plus de mille jours de surveillance de la supernova, les chercheurs ont remarqué que sa lumière commençait à diminuer précipitamment dans les longueurs d’onde optiques que nos yeux peuvent voir, puis commençait à briller plus fort dans la lumière infrarouge. C’était un signe révélateur que de la poussière était créée dans le gaz circumstellaire après son refroidissement suite à l’onde de choc de la supernova qui l’avait traversé.
« Les origines de la poussière cosmique ont longtemps été un mystère. Cette étude marque la première détection d’un processus de formation de poussière significatif et rapide dans la supernova thermonucléaire interagissant avec le gaz circumstellaire », a déclaré le professeur Wang, premier auteur de l’étude.
L’étude estime qu’une grande quantité de poussière a dû être créée par cet événement de supernova, une quantité égale à plus de 1 % de la masse du Soleil. À mesure que la supernova se refroidit, la quantité de poussière créée devrait être multipliée par dix. Bien que ces usines de poussière ne soient pas aussi nombreuses ni aussi efficaces que les supernovae à effondrement du noyau, il se peut qu’il y ait suffisamment de supernovae thermonucléaires interagissant avec leur environnement pour constituer une source de poussière importante, voire dominante, dans les galaxies elliptiques.
« Cette étude offre un aperçu de la contribution des supernovae thermonucléaires à la poussière cosmique, et on peut s’attendre à ce que davantage d’événements de ce type se produisent à l’ère du télescope spatial James Webb (JWST) », a déclaré le professeur Lifan Wang de la Texas A&M University, un co-premier auteur de l’étude. Le télescope Webb voit la lumière infrarouge, parfaite pour la détection de la poussière.
« La création de poussière est simplement du gaz qui devient suffisamment froid pour se condenser », a déclaré le professeur Andy Howell de l’Observatoire de Las Cumbres et de l’Université de Californie à Santa Barbara. Howell est le chercheur principal du projet Global Supernova dont les données ont été utilisées dans l’étude. « Un jour, cette poussière se condensera en planétésimaux et, finalement, en planètes. C’est une création qui recommence à la suite de la mort stellaire. C’est passionnant de comprendre un autre maillon du cercle de la vie et de la mort dans l’univers.
