Les supernovae de type Ia sont un excellent exemple du fait qu’une étoile naine blanche éteinte n’est pas aussi sûre qu’on pourrait le penser.
Table des matières
Informations générales
Formation des supernovae de type Ia
Les supernovae de type Ia sont des étoiles, ou plutôt des éclairs de lumière, qui résultent de l’explosion d’une naine blanche cosmique éteinte depuis longtemps. 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 brûlée qui a cessé ses réactions thermonucléaires. La plupart des étoiles de l’Univers terminent leur cycle de vie de cette manière. Il s’avère que la naine blanche est le couronnement de l’évolution d’une étoile dont la masse est à peu près équivalente à celle de notre Soleil.
C’est ce que l’on croyait jusqu’à ce que les scientifiques découvrent récemment les supernovae de type Ia. Les supernovae de type Ia ou l’éruption de supernova est un nom conventionnel pour une réaction physique et chimique à l’intérieur d’une naine blanche qui conduit à une explosion assez puissante. Au cours de cette explosion, une quantité d’énergie assez importante est libérée. En outre, la luminosité de l’étoile augmente simultanément de plusieurs milliers de fois.
Si la supernova habituelle résulte de l’explosion d’une seule naine blanche, en raison des processus qui se produisent à l’intérieur de celle-ci, les dernières théories scientifiques affirment que les supernovae de type Ia sont le résultat de la fusion de deux naines blanches. La présence de deux naines blanches côte à côte est un phénomène rare dans le cosmos. Néanmoins, de tels objets existent dans l’Univers. Le plus souvent, il s’agit de vestiges de systèmes d’étoiles doubles couplés gravitationnellement l’un à l’autre.
Le mécanisme de l’explosion
Accrétion de gaz par une naine blanche
Un système binaire composé d’une naine blanche et d’une étoile normale est à l’origine d’une supernova de type Ia. Les étoiles, liées par l’attraction gravitationnelle, sont progressivement attirées l’une vers l’autre. Lorsque la matière de l’étoile commence à s’écouler vers la naine blanche, sa masse commence à augmenter progressivement. Lorsqu’elle franchit le seuil de Chandrasekar de 1,38 masse solaire, la température du cœur de la naine blanche commence à augmenter rapidement jusqu’à ce qu’elle atteigne la température de combustion du carbone.
Les réactions thermonucléaires dans la naine blanche, provoquées par le flux de matière entre les deux étoiles, sont à l’origine d’une nouvelle explosion, que les astronomes appellent une supernova de type Ia. Au cours de cette explosion, d’énormes quantités d’énergie et de lumière sont libérées. Si l’on compare la luminosité d’une supernova de type Ia à celle de l’étoile principale du système solaire, on peut conclure que la supernova émet une quantité de lumière environ 10 000 fois supérieure à celle de notre Soleil.
Un système de 2 naines blanches
Il est important de garder à l’esprit que les systèmes de naines blanches doubles dans l’espace sont assez rares. En règle générale, pour mille systèmes d’étoiles doubles trouvés, il n’y en a que quelques-uns. Le processus de fusion de deux naines blanches jusqu’à l’éclatement d’une supernova de type Ia est un processus assez long, qui dure en moyenne 60 millions d’années.
Une paire de deux naines blanches dans la nébuleuse planétaire Henize 2-428
Avantages des supernovae de type Ia
Toutes les supernovae de type Ia ont le même mécanisme de déclenchement. De plus, en raison de l’homogénéité de la masse des naines blanches, les supernovae de type Ia ont la même luminosité maximale. En d’autres termes, si l’on prend la luminosité de deux supernovae de type Ia situées à des distances équidistantes de l’observateur, leur luminosité sera la même.
Spectre de la supernova de type Ia SN1998aq, un jour après le maximum de luminosité.
En revanche, la luminosité d’une supernova de type Ia plus proche de l’observateur sera plus élevée que celle d’un objet cosmique similaire mais plus éloigné. En même temps, la quantité de lumière émise par les supernovae sera la même. Cette quantité est une constante. La différence ne sera que la magnitude stellaire observée, subjectivement perçue par l’homme.
Ce fait est extrêmement intéressant pour les astronomes modernes. Ces derniers, ayant déterminé l’intensité de l’éclat apparent de la supernova, peuvent déterminer la distance à laquelle l’étoile a éclaté par rapport à nous. Ainsi, si une supernova de type Ia se trouve dans une autre galaxie, les scientifiques, grâce à l’éclat de la supernova, peuvent déterminer la distance non seulement de l’étoile elle-même, mais aussi de la galaxie dans laquelle elle se trouve. Cette méthode de détermination des distances dans l’espace est très précise. Sachant avec quelle difficulté, même avec la technologie moderne, elles sont déterminées, nous pouvons conclure que le rôle des supernovae de type Ia dans l’astronomie moderne est énorme.
Faits intéressants
Vestige de supernova de type Ia
Comme tous les autres objets cosmiques, les supernovae de type Ia regorgent de faits intéressants. Certains d’entre eux ont déjà été mentionnés dans l’article : l’énorme luminosité des étoiles de ce type, qui dépasse de 10 000 fois la luminosité du Soleil, ainsi que le fait qu’elles se forment, par exemple, à la suite de la fusion de naines blanches.
Matériel sur le sujet
Vous savez également que sur le site de l’explosion d’une supernova de type Ia, une étoile à neutrons ou un trou noir peuvent apparaître. Mais vous ne saviez probablement pas, par exemple, que les supernovae de type Ia peuvent être à l’origine de phénomènes cosmiques inhabituels tels que les pulsars.
Les pulsars sont de puissantes sources de rayons radio et gamma dans l’Univers, qui tournent à une vitesse incroyablement élevée. La luminosité d’un tel objet dépasse de plusieurs dizaines de milliers de fois celle du Soleil.
La vie d’une supernova de type Ia ne dure qu’un instant, un éclair, une explosion. Cependant, comme la plupart de ces objets sont éloignés du système solaire sur une distance considérable, nous pouvons observer un flux de lumière intense provenant d’une telle étoile pendant une longue période. L’explosion d’une supernova de type Ia est toujours une observation a posteriori : l’étoile qui a émis la lumière a disparu depuis longtemps. Son observation est donc une sorte d’aperçu du passé. Par exemple, les Terriens peuvent aujourd’hui observer la nébuleuse du Crabe, vestige de l’explosion d’une supernova observée par des astronomes arabes et chinois le 4 juillet 1054. L’éclair a été visible pendant 23 jours à l’œil nu, même en plein jour. En 1968, au centre de la nébuleuse, on a découvert le pulsar PSR B0531+21, qui émet dans le domaine des rayons X et de la radio. Il s’agit d’une étoile à neutrons laissée après l’explosion d’une supernova, dont le diamètre est d’environ 25 km.
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Date de publication: 12-26-2023
Mettre à jour la date: 12-26-2023