De quel genre de supernova parlons-nous?
Une supernova appelée LSQ14fmg est située à 100 millions d'années-lumière de la nôtre
Quel est ce type?
Les supernovae de type Ia sont un exemple clair de la façon dont une étoile naine blanche éteinte n’est pas aussi sûre qu’on le pensait.
Les supernovae de type Ia sont des étoilesou plutôt, des éclairs de lumière résultant de l’explosion d’une étoile cosmique disparue depuis longtemps – une naine blanche. Dans la phrase précédente, nous avons quelque peu simplifié la définition d’une naine blanche. D'un point de vue strictement scientifique, cet objet est une étoile calcinée dont les réactions thermonucléaires se sont arrêtées. La plupart des étoiles de l’Univers terminent ainsi leur cycle de vie. Il s'avère qu'une naine blanche est la couronne d'évolution d'une étoile dont la masse est approximativement la même que celle de notre Soleil.
Formation de supernova de type Ia
Cela était considéré jusqu'à récemment, alors que les scientifiquesaucune supernovae de type Ia n'a été trouvée. Les supernovae de type Ia ou explosion de supernova sont un nom conventionnel pour une réaction physico-chimique à l'intérieur d'une naine blanche, ce qui conduit à une explosion assez puissante. Lors de cette explosion, une quantité d'énergie assez importante est libérée. De plus, la luminosité de l'étoile augmente simultanément plusieurs milliers de fois.
Si une supernova ordinaire se produit à cause deexplosion d'une naine blanche solitaire en raison des processus qui se déroulent à l'intérieur, alors les dernières théories scientifiques disent que les supernovae de type Ia sont le résultat de la fusion de deux naines blanches. Deux naines blanches situées à proximité sont un phénomène assez rare dans l'espace. Néanmoins, de tels objets existent bel et bien dans l’Univers. Il s’agit le plus souvent de restes de systèmes stellaires binaires, reliés gravitationnellement les uns aux autres.
Une naine blanche est un « vestige » d'une étoile quia terminé son cycle de vie normal, les réactions thermonucléaires se sont arrêtées et la coque externe s'est détachée au cours du processus d'évolution. Autrement dit, une naine blanche est le noyau d'une ancienne étoile, qui ne peut que se refroidir à l'avenir.
Cependant, le nain blanc est un extrêmementhaute densité et gravité, et il peut accumuler de la matière. Cela se produit principalement dans les systèmes binaires, où le deuxième composant, initialement plus léger, et donc le moins évolué, s'est approché de la scène géante rouge.
Il est important de garder à l'esprit que les doubles systèmes de Whiteles nains dans l'espace sont assez rares. En règle générale, il n'y en a que quelques-uns sur un millier de systèmes d'étoiles binaires trouvés. Le processus de fusion de deux naines blanches avant l'apparition d'une supernova de type Ia est un processus assez long, qui prend en moyenne 60 millions d'années.
Quelles sont les fusées éclairantes et les explosions de ces supernovae?
Un système binaire composé d'une naine blanche etune étoile ordinaire, est la cause d'une supernova de type Ia. Les étoiles, liées par les forces d'attraction gravitationnelle, sont progressivement attirées les unes vers les autres. Dès que la matière de l'étoile commence à s'écouler vers la naine blanche, sa masse commence à augmenter progressivement. Dès qu'elle franchit le seuil de Chandrasekhar de 1,38 masse solaire, la température du noyau de la naine blanche commence à monter en flèche jusqu'à atteindre la température de combustion du carbone.
Causé par le débordement de matière de deux étoilesles réactions thermonucléaires sur les naines blanches sont la cause de sa nouvelle explosion, que les astronomes appellent une supernova de type Ia. Au cours de cette explosion, une énorme quantité d'énergie et de lumière est libérée. Si nous comparons la luminosité d'une supernova de type Ia à la luminosité de l'étoile principale du système solaire, nous pouvons conclure qu'une supernova émet une quantité de lumière environ 10 mille fois plus que notre Soleil.
Toutes les supernovae de type Ia ont le mêmele mécanisme de l'épidémie. De plus, en raison de l'homogénéité de la masse naine blanche, les supernovae de type Ia ont la même luminosité maximale. Autrement dit, si nous prenons la brillance de deux supernovae de type Ia situées à une distance équidistante de l'observateur, leurs luminosités seront les mêmes.
Spectre de supernova de type Ia SN1998aq, un jour après le maximum d'explosion
La vie en supernova de type Ia est justeinstant, éclair, explosion. Cependant, étant donné que la plupart de ces objets sont situés à une distance considérable du système solaire, nous pouvons observer pendant longtemps un flux de lumière intense émanant d'une telle étoile. Nous observons toujours une explosion de supernova de type Ia après coup – l’étoile qui a émis cette lumière n’existe en réalité pas depuis longtemps.
Son observation est donc une sorte de regardpassé. Par exemple, les terriens peuvent maintenant observer la nébuleuse du crabe - les restes d'une explosion de supernova qui a été vue par des astronomes arabes et chinois le 4 juillet 1054. Le flash était visible pendant 23 jours à l'œil nu, même de jour. En 1968, le pulsar PSR B0531 + 21 a été découvert au centre de la nébuleuse, émettant dans les rayons X et radio, qui est une étoile à neutrons laissée après une explosion de supernova, son diamètre est d'environ 25 km.
Comment les scientifiques ont-ils vu l'explosion?
L'étoile a été découverte à l'aide de télescopes,situés en Amérique du Sud et en Europe. Les scientifiques ont pu déterminer que la supernova provoquait l'émission de forts rayonnements par la matière cosmique qui l'entourait : cela indique la désintégration radioactive du nickel et la formation de monoxyde de carbone.
C'était un événement vraiment unique et bizarre, et notre explication est tout aussi intéressante.
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Que s'est-il passé?
Les chercheurs ont analysé les données obtenuesavec des télescopes au Chili et en Espagne. Il s'est avéré qu'une supernova de type Ia (explosion de naine blanche) a provoqué l'émission d'un fort rayonnement dans l'espace environnant, indiquant la désintégration radioactive du nickel et la formation de monoxyde de carbone. Cela a permis aux experts de supposer qu'ils observaient l'explosion d'une étoile, qui appartient à la branche géante asymptotique (AGB), se transformant en nébuleuse planétaire.
Les étoiles de ce type traversent une sorte de cycle de vie. Ils sont si puissants qu'ils explosent pour façonner l'évolution des galaxies et sont si brillants que nous pouvons les observer depuis la Terre.
L'explosion a été causée par la fusion du noyau du géant AGB etune naine blanche en orbite autour d'elle. L'étoile centrale a perdu une quantité importante de masse en raison des vents stellaires avant que la perte de masse ne cesse soudainement et qu'un anneau de matière stellaire se forme, souvent observé dans les nébuleuses planétaires. L'onde de choc de la supernova est entrée en collision avec l'anneau, entraînant une lente augmentation de la luminosité.
Un instantané de la nébuleuse planétaire de la neige bleue,réalisé par l'Observatoire de l'Université d'État de Floride. Supernova LSQ14fmg a explosé dans un système similaire à celui-ci - avec une grande perte de masse de l'étoile centrale. Lorsque la perte de masse s'est soudainement arrêtée, un anneau de matière stellaire s'est formé autour de l'étoile / © Eric Hsiao
Les scientifiques suggèrent qu'ils ont vu une étoile éclater comme çaappelée la branche géante asymptotique (AGB, période d'évolution stellaire par laquelle passent toutes les étoiles de masse moyenne et faible à la fin de leur chemin de vie), se transformant en nébuleuse planétaire.
Qu'est-ce que cela signifie pour la communauté scientifique?
Les scientifiques ont obtenu pour la première fois des preuves convaincantespreuve qu'une supernova de type Ia peut exploser dans un système d'étoiles géantes en passe de devenir des nébuleuses planétaires. Il s’agit d’une étape importante dans la compréhension de l’origine de ces types de supernovae – jusqu’à présent, les scientifiques en savaient peu, si ce n’est qu’elles sont le résultat de l’explosion de naines blanches.
L'étude de ces objets permettra également d'améliorer la compréhension de la nature de la matière noire, car les supernovae Ia sont un outil important pour l'étudier.
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