Toutes les supernovae ne sont pas créées égales, constatent les astronomes. Mais maintenant, il semble y en avoir un troisième.
«L'explosion de supernova est l'événement le plus énergique et le plus brillant qui se produit dans l'univers», a déclaré Dae-Sik Moon de l'Université de Toronto, et une partie d'une équipe publiant leurs résultats cette semaine dans Nature. «Il est riche d'informations, non seulement sur la façon dont les étoiles meurent, mais sur la compréhension de l'origine de la vie et de l'expansion de l'univers. Mais celui-ci est étonnamment différent. "
Les deux premiers types de supernova sont soit de jeunes géants chauds qui s'étalent dans un écran violent lorsqu'ils s'effondrent sous leur propre poids, soit de vieilles naines blanches denses qui explosent dans une explosion thermonucléaire.
Les étoiles naines blanches sont composées principalement de carbone et d'oxygène, et bien que la supernova, SN2005E, semble provenir d'un système de naines blanches, elle est dépourvue de carbone et d'oxygène et est plutôt riche en hélium.
Le SN2005E a été repéré pour la première fois le 13 janvier 2005 dans la galaxie voisine NGC1032, et depuis lors, les scientifiques ont effectué diverses observations à l'aide de différents télescopes.
D'une part, la quantité de matière projetée hors de la supernova était trop petite pour qu'elle provienne d'un géant qui explose. De plus, son emplacement, éloigné des centres occupés où se forment de nouvelles étoiles, impliquait que c'était une étoile plus âgée qui avait eu le temps de s'éloigner de son lieu de naissance. D'un autre côté, sa composition chimique ne correspondait pas à celle couramment observée dans le deuxième type.
"Il était clair", a déclaré l'auteur principal Hagai Perets de l'Institut Weizmann en Israël et du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, "que nous voyions un nouveau type de supernova."
SN 2005E avait des niveaux inhabituellement élevés des éléments calcium et titane, qui sont les produits d'une réaction nucléaire impliquant de l'hélium, plutôt que du carbone et de l'oxygène.
"Nous n'avons jamais vu un spectre comme celui-ci", a déclaré Paolo Mazzali de l'Institut Max-Planck d'astrophysique. «Une fois que l'étoile réceptrice a accumulé une certaine quantité, l'hélium commence à brûler de façon explosive. Les processus uniques produisant certains éléments chimiques dans ces explosions pourraient résoudre certaines des énigmes liées à l'enrichissement chimique. Cela pourrait, par exemple, être la principale source de titane. »
Des simulations informatiques pour voir quel type de processus aurait pu produire un tel résultat suggèrent qu'une paire de nains blancs est impliquée; l'un d'eux vole de l'hélium à l'autre. Lorsque la charge d'hélium de l'étoile voleuse dépasse un certain point, l'explosion se produit.
"L'étoile donneuse est probablement complètement détruite dans le processus, mais nous ne sommes pas sûrs du sort de l'étoile voleuse", a déclaré un membre de l'équipe, Avishay Gal-Yam.
En fait, les astronomes disent que ces explosions relativement faibles pourraient ne pas être si rares.
Alex Filippenko du professeur et collègue de l'UC Berkeley, Dovi Poznanski, tous deux membres de l'équipe étudiant SN 2005E, a rapporté en novembre dernier une autre supernova, SN 2002bj, qui, selon eux, a explosé par un mécanisme similaire: l'inflammation d'une couche d'hélium sur une naine blanche.
"SN 2002bj est sans doute similaire à SN 2005E, mais présente également des différences d'observation claires", a déclaré Filippenko. "C'était probablement une hélium naine blanche accrétant d'une étoile compagnon, bien que les détails de l'explosion semblent avoir été différents parce que les spectres et les courbes de lumière diffèrent."
Mais ce nouveau type de supernova pourrait expliquer certains phénomènes déroutants dans l'univers. Par exemple, presque tous les éléments plus lourds que l'hydrogène et l'hélium ont été créés et dispersés par les supernovae; le nouveau type pourrait aider à expliquer la prévalence du calcium dans l'univers et dans notre corps.
Cela pourrait également expliquer les concentrations observées de particules appelées positrons au centre de notre galaxie. Les positrons sont identiques aux électrons, mais avec une charge opposée, et certains ont émis l'hypothèse que la décomposition de particules de «matière noire» encore invisibles pourrait être responsable de leur présence. Mais l'un des produits de la nouvelle supernova est une forme radioactive de titane qui, en se désintégrant, émet des positrons.
"La matière noire peut ou non exister", a déclaré Gal-Yam, "mais ces positrons sont peut-être tout aussi facilement expliqués par le troisième type de supernova."
D'autres chercheurs incluent: Iair Arcavi et Michael Kiewe de la faculté de physique de l'Institut Weizmann, des astronomes de la Scuola Normale Superiore, Pise et l'Observatoire INAF / Padova en Italie, le professeur David Arnett de l'Université de l'Arizona et des chercheurs de partout aux États-Unis. , Le Canada, le Chili et le Royaume-Uni.
Publications originales:
H.B. Perets, A. Gal-Yam, P. Mazzali et al., «Un nouveau type d'explosion stellaire d'un progéniteur riche en hélium», Nature, 20 mai 2010.
A. Mazzali, E. O. Ofek, et al., «Supernova 2007bi était une explosion de supernova à instabilité de paire», Nature, Vol. 462, p. 624-627, 3 décembre 2009.
Sources: Institut Max Planck, EurekAlert, Weisman Institute EurekAlert
