Les supernovae de type 1a comme 2005ke, ci-dessus, sont connues pour s'éteindre lorsqu'un membre d'une paire d'étoiles dépasse la masse critique et déclenche une réaction de fusion galopante.
Les chercheurs se demandent depuis longtemps pourquoi certaines des explosions se produisent si rapidement. Maintenant, une équipe d'astronomes chinois pense qu'ils sont arrivés à une cause probable de la première des explosions.
Une équipe d'astronomes, dirigée par Bo Wang de l'Observatoire du Yunnan de l'Académie chinoise des sciences, a montré comment le transfert de matière d'une "étoile d'hélium" à un compagnon nain blanc compact provoque ces événements cataclysmiques. Les nouveaux résultats apparaissent dansAvis mensuels de la Royal Astronomical Society.
La plupart des supernovae de type Ia se produiraient lorsqu'une naine blanche (le reste superdense qui est l'état final des étoiles comme le Soleil) attire la matière d'une étoile compagnon en orbite à proximité. Les théories précédentes sur les origines d'un type Ia incluent une explosion d'un nain blanc en orbite autour d'une autre naine blanche, ou une explosion d'un nain blanc en orbite autour d'une étoile géante rouge.
Lorsque la masse du nain blanc dépasse la soi-disant limite de Chandrasekhar de 1,4 fois la masse du Soleil, elle finit par s'effondrer et subit en quelques secondes une réaction de fusion nucléaire incontrôlable, explosant et libérant une grande quantité d'énergie en tant que supernova de type Ia. En raison de leurs luminosités élevées et remarquablement constantes, les astronomes utilisent ces événements comme «indicateurs de distance» pour mesurer les distances aux autres galaxies et contraindre nos idées sur l'Univers.
Les scientifiques ont confirmé de plus en plus de supernovae de type Ia et ont découvert qu’environ la moitié d’entre elles explosent moins de 100 millions d’années après la principale période de formation des étoiles de leur galaxie hôte. Mais les modèles précédents de ces systèmes ne prédisaient pas qu'ils pouvaient être aussi jeunes - alors Wang et son équipe ont décidé de résoudre le mystère.
En utilisant un code informatique d'évolution stellaire, ils ont effectué des calculs pour environ 2600 systèmes binaires composés d'une naine blanche et d'une étoile d'hélium, une étoile bleue chaude dont le spectre est dominé par les émissions d'hélium. Ils ont constaté que si le champ gravitationnel de la naine blanche tire du matériau d'une étoile d'hélium et augmente sa masse au-delà de la limite de Chandrasekhar, elle explosera en tant que supernova de type Ia dans les 100 millions d'années de sa formation.
"Les supernovae de type Ia sont un outil clé pour déterminer l'échelle de l'Univers, nous devons donc être sûrs de leurs propriétés", a déclaré Zhanwen Han, membre de l'équipe de recherche, également de l'Observatoire du Yunnan. "Notre travail montre qu'ils peuvent avoir lieu tôt dans la vie de la galaxie dans laquelle ils résident."
L'équipe prévoit maintenant de modéliser les propriétés des étoiles d'hélium compagnes au moment des explosions de supernovae, qui pourraient être vérifiées par de futures observations du télescope spectral à fibre multi-objet à grande surface céleste (LAMOST).
LÉGENDE D'IMAGE DE PLOMB: Supernova 2005ke montré dans les longueurs d'onde optiques, ultraviolettes et rayons X. Lors de sa capture, il s'agissait de la première image aux rayons X d'un type 1a, et elle a fourni des preuves d'observation que le type Ia provenait de l'explosion d'une naine blanche en orbite autour d'une étoile géante rouge. Crédit: NASA / Swift / S. Immler
Source: Royal Astronomical Society. L'article est disponible ici.
