Les étoiles naines blanches ultrarapides fournissent des indices pour comprendre les supernovae

Les scientifiques du RIKEN Cluster Pioneering Research Group ont utilisé la modélisation informatique pour montrer comment un type hypothétique de supernova évoluerait sur une échelle millénaire, donnant aux chercheurs un moyen de rechercher des exemples de supernovae pour ce modèle, connu sous le nom de « D ».⁶.  »

Les supernovae sont si importantes pour la cosmologie qu’un type, Ia, est utilisé comme « bougie standard » permettant des mesures de distance, et en fait elles ont été utilisées pour des mesures qui ont montré, de façon surprenante aux premiers observateurs, que l’expansion de l’univers s’accélérait. Il est généralement admis que les supernovae de type Ia proviennent de Explosion d’étoiles en décomposition connues sous le nom naines blanches— des étoiles brûlées par l’hydrogène et réduites à des corps comprimés — mais le mécanisme qui cause les explosions n’est pas bien compris.

Récemment, la découverte de naines blanches se déplaçant très rapidement a donné une crédibilité supplémentaire à l’un des mécanismes proposés pour l’origine de ces supernovae, D⁶. Dans ce scénario, l’une des deux naines blanches d’un Système binaire Il subit ce qu’on appelle une « double détonation », dans laquelle une couche superficielle d’hélium explose d’abord, puis déclenche une explosion plus importante dans le noyau de carbone et d’oxygène de l’étoile. Cela provoque l’effacement de l’étoile et le compagnon, soudainement libéré de la gravité de l’étoile qui explose, décolle à une vitesse fulgurante.

Cependant, on sait très peu de choses sur ce à quoi ressembleraient les vestiges d’un tel événement longtemps après l’éruption initiale. Pour explorer cela, l’équipe a décidé de simuler l’évolution à long terme, sous la forme d’un Supernova restant pendant des milliers d’années après l’éruption. En fait, ils ont pu observer certaines caractéristiques du système progéniteur qui seraient spécifiques à ce scénario, et ont ainsi fourni un moyen d’explorer la physique de la supernova, y compris « l’ombre » ou la tache sombre entourée d’un anneau lumineux. Ils ont également conclu que les restes d’éruptions de type Ia ne sont pas nécessairement symétriques, comme on le croit généralement.

Selon Gilles Ferran, premier auteur de l’étude, « D⁶ Une explosion de supernova a une forme définie. Nous n’étions pas sûrs qu’il serait visible dans les restes longtemps après l’événement initial, mais nous avons en fait découvert qu’il existe une signature spécifique que nous pouvons encore voir des milliers d’années après l’éruption. »

« Il s’agit d’une découverte très importante, car elle pourrait avoir un impact sur l’utilisation de Ia », déclare Shigehiro Nagataki, responsable du laboratoire d’astrophysique du Big Bang au RIKEN. supernovae comme échelles cosmiques. On pensait auparavant qu’ils provenaient d’un seul phénomène, mais s’ils sont divers, cela peut nécessiter une réévaluation de la façon dont ils sont utilisés. »

Ferran poursuit : « Désormais, nous prévoyons d’apprendre à calculer plus précisément les émissions de rayons X, en tenant compte de la composition et de l’état du plasma choqué, afin de faire des comparaisons directes avec les observations. Nous espérons que notre article fournir de nouvelles idées aux observateurs sur ce qu’il faut rechercher dans les restes de supernova. » .

La recherche, menée conjointement avec un groupe international qui comprend des chercheurs de l’Université du Manitoba, a été publiée dans Journal astrophysique.