Qu'est-ce qui fait exploser une star? Un nouveau regard sur le reste de la supernova de Tycho par le télescope à rayons X Chandra a fourni aux astronomes des preuves inédites de ce qui pourrait déclencher un type spécifique de supernova, une explosion de supernova de type Ia. Les astronomes ont repéré ce qui semble être un matériau qui a été projeté par une étoile compagnon sur une naine blanche lors de son explosion, créant la supernova vue par l'astronome danois Tycho Brahe en 1572. Il existe également des preuves que ce matériau a bloqué les débris d'explosion, créant un « arc "et une" ombre "dans le reste de la supernova.
Il existe deux principaux types de supernovae. L'une est où une étoile massive - beaucoup plus grande que notre soleil - brûle tout son combustible nucléaire et s'effondre sur elle-même, ce qui déclenche une explosion de supernova. Les supernovae de type Ia sont cependant différentes. Les petites étoiles finissent par se transformer en naines blanches à la fin de leur vie, devenant une boule ultra-dense de carbone et d'oxygène de la taille de la Terre, avec la masse de notre Soleil. Dans certains cas, cependant, une naine blanche s'enflamme d'une manière ou d'une autre, créant une explosion si brillante qu'elle peut être vue à des milliards d'années-lumière, dans une grande partie de l'Univers. Mais les astronomes n'ont vraiment pas compris ce qui provoque le début de ces explosions.
Il existe quelques théories populaires: un scénario pour les supernovas de type Ia implique la fusion de deux naines blanches. Dans ce cas, aucune étoile compagnon ou preuve de matériel décollé d'un compagnon ne devrait exister. Dans l'autre théorie, une naine blanche tire du matériau d'une étoile compagnon «normale» ou semblable au Soleil jusqu'à ce qu'une explosion thermonucléaire se produise.
Les deux scénarios peuvent en fait se produire dans des conditions différentes, mais le dernier résultat Chandra de Tycho prend en charge ce dernier.
Les nouvelles images de Chandra montrent les fameux restes de la supernova de Tycho et révèlent pour la première fois un arc d'émission de rayons X dans le reste de la supernova. La forme de l'arc est différente de toute autre caractéristique du vestige. Cela corrobore la conclusion selon laquelle une onde de choc a créé l'arc lorsqu'un nain blanc a explosé et a fait exploser de la matière à la surface d'une étoile voisine.
De plus, cette nouvelle étude semble montrer à quel point certaines étoiles peuvent être résistantes, car l'explosion de la supernova semble avoir projeté très peu de matière sur l'étoile compagne. Auparavant, des études avec des télescopes optiques ont révélé une étoile dans le reste qui se déplace beaucoup plus rapidement que ses voisins, laissant entendre qu'elle pourrait être la compagne manquante.
"Il semble que cette étoile compagnon se trouvait juste à côté d'une explosion extrêmement puissante et elle a survécu relativement indemne", a déclaré Q. Daniel Wang de l'Université du Massachusetts à Amherst, un membre de l'équipe de recherche dont l'article paraîtra dans le numéro du 1er mai. du journal astrophysique. «On lui a probablement donné un coup de pied lors de l'explosion. Associé à la vitesse orbitale, ce coup de pied fait que le compagnon voyage désormais rapidement dans l'espace. »
En utilisant les propriétés de l'arc aux rayons X et le candidat compagnon stellaire, l'équipe a déterminé la période orbitale et la séparation entre les deux étoiles dans le système binaire avant l'explosion. La période a été estimée à environ 5 jours, et la séparation n'était que d'environ un millionième d'une année-lumière, soit moins d'un dixième de la distance entre le Soleil et la Terre. En comparaison, le reste lui-même mesure environ 20 années-lumière.
D'autres détails de l'arc soutiennent l'idée qu'il a été projeté loin de l'étoile compagnon. Par exemple, l'émission de rayons X du résidu montre une «ombre» apparente à côté de l'arc, compatible avec le blocage des débris de l'explosion par le cône en expansion du matériau arraché au compagnon.
"Ce matériau stellaire dépouillé était la pièce manquante du casse-tête pour affirmer que la supernova de Tycho a été déclenchée dans un binaire avec un compagnon stellaire normal", a déclaré Fangjun Lu de l'Institut de physique des hautes énergies de l'Académie chinoise des sciences de Pékin. "Nous semblons maintenant avoir trouvé cette pièce."
Parce que les supernova de Type Ia ont toutes une luminosité similaire, elles sont utilisées comme une bougie standard pour mesurer l'expansion de l'Univers, et cette nouvelle observation de Chandra a aidé à répondre au moins en partie à la question de longue date - et critique - de ce déclenche ces explosions lumineuses.
Source: Chandra
