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Les supernovae sont considérées par les
astronomes comme des "chandelles standard", et de nombreuses
déductions reposent sur ce présupposé. Mais cette théorie est-elle
bien fiable ?
Le concept de "chandelles standards", très important en astronomie,
qualifie des objets dont on suppose la luminosité intrinsèque
connue, ce qui permet de déduire leur distance ainsi que de
nombreuses informations précieuses. Mais est-ce réellement un bon
qualificatif pour une supernova ? Ces explosions, dont la luminosité
peut dépasser celle de la galaxie qui entoure l'étoile, sont-elles
réellement assez identiques entre elles pour en déduire leur
luminosité propre, donc leur puissance ? Pour répondre à cette
question, les scientifiques doivent d’abord comprendre les
mécanismes qui conduisent une étoile à se transformer en cataclysme
stellaire.
Un robot à scruter le ciel
Un projet unique en collaboration entre l’Institut Technologique de
Californie (Caltech) et l’institut Weizmann (Israël), fournit des
premiers éléments de réponse à cette question fondamentale. Les
résultats obtenus par la collaboration de chercheurs ont été
récemment publiés dans la revue scientifique Nature. Le projet,
appelé le
Palomar
Transient Factory, utilise un télescope robotisé, situé en
Californie du sud, qui scrute le ciel rapidement à la recherche de
brusques changements pouvant témoigner de l’explosion soudaine d’une
étoile.
En mai dernier, les chercheurs de l’institut Weizmann se sont rendus
compte que l’un des changements détectés était effectivement une
supernova, dont l'explosion remontait à moins de 4 jours. Le
télescope spatial Swift de la Nasa était aussitôt mis à contribution
afin d'observer le phénomène en détail, non seulement dans le
visible, mais aussi dans l'ultraviolet.
"L’ultraviolet est crucial", assure le Professeur Avishay Gal
Yam du département d’astrophysique de l’institut Weizmann, "car
au début du processus, l’explosion est tellement énergétique que la
majeur partie de l’information ne peut être obtenue qu’en étudiant
les longueurs d’onde les plus courtes, qui sont aussi les plus
énergétiques. Les ondes UV sont filtrées par l’atmosphère terrestre,
et c’est la raison pour laquelle une telle étude ne peut être
effectuée que depuis l’espace".
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Les chercheurs ont donc collecté des observations
balayant un large spectre électromagnétique, allant des rayons X
(les longueurs d’onde les plus courtes et les plus énergétiques) aux
ondes radio (des longueurs d’onde longues et moins énergétiques), et
ont comparé leurs observations à différents modèles existants. Car
en effet, si les scientifiques s’accordent à penser que les
supernovae de type « Ia » correspondent à des explosions d'étoiles
très denses et âgées, soit les naines blanches, aucun consensus
n'est émis quant à la cause de leur explosion soudaine.
Compagnonnage stellaire
Les observations dans l’UV ont permis aux chercheurs d'observer un
phénomène tout à fait unique et inédit : un pic très bref d’énergie,
émis très tôt dans le processus. Le professeur Gal Yam affirme que
ce pic d'énergie, correspond à un modèle dans lequel une naine
blanche forme un couple avec une étoile géante. "L’étoile naine
contient l’équivalent de la masse du soleil, concentré dans un
volume comparable à celui de la Terre, tandis que son compagnon est
500 à 100 fois plus gros que le Soleil", précise le chercheur.
De la matière provenant de la grosse étoile peu dense est donc
attirée par gravitation et absorbée par la naine blanche, jusqu’à ce
que la pression et la densité atteignent un seuil critique et
provoque la détonation à la source de la supernova. Le pic d'énergie
se produit au moment où la matière éjectée atteint le compagnon et
le pulvérise.
Une trouvaille importante pour les campagnes futures
Selon Prof Gal Yam, cette découverte accentue l’importance de mener
des campagnes d’observation dans l’UV. Il espère que des campagnes
futures permettront de trancher si ce processus de compagnonnage est
commun à toutes les supernovae de type Ia.
Source principale :
Seeing a Supernova in a New Light (Weizmann Institute of
Science). |
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