À quoi ressemblerait un signal radio provenant d’une étoile mourante ?

Selon Science Alert , pour la première fois, des astronomes ont détecté des signaux radio d'un tel événement dans une galaxie située à plus de 400 millions d'années-lumière de la Terre. Cette découverte, publiée le 18 mai dans la revue Nature , offre des indices fascinants sur la manière dont l'étoile compagnon a été affectée.

L'explosion d'une étoile morte

Lorsque les étoiles huit fois plus massives que le Soleil commencent à manquer de combustible nucléaire dans leur noyau, elles se débarrassent de leurs couches externes, créant des nuages de gaz colorés et laissant derrière elles un noyau chaud et dense appelé naine blanche.

Le Soleil connaîtra cette transition dans environ 5 milliards d'années, se refroidissant lentement puis disparaissant. Cependant, si une naine blanche gagne en masse, son mécanisme d'autodestruction se déclenchera lorsqu'elle atteindra environ 1,4 fois la masse du Soleil. Une explosion thermonucléaire détruira alors l'étoile, provoquant ce que l'on appelle une supernova de type Ia.

Mais la question demeure : d’où proviendrait la masse supplémentaire nécessaire à une telle explosion ? Les scientifiques pensaient autrefois qu’il pourrait s’agir de gaz s’échappant d’une étoile compagnon plus grande en orbite proche. Mais les étoiles ont tendance à être chaotiques, déversant du gaz partout.

Une explosion de supernova choquerait tout gaz qui s'échappe et le ferait briller aux longueurs d'onde radio. Pourtant, malgré des décennies de recherche, aucune jeune supernova de type Ia n'a été détectée par les radiotélescopes.

En conséquence, les chercheurs ont commencé à penser que les supernovae de type Ia devaient être des paires de naines blanches qui tournent vers l'intérieur et fusionnent de manière relativement propre, ne laissant aucun gaz de choc ni aucun signal radio.

À quoi ressemblerait un signal radio provenant d'une étoile mourante ? - 2 — Une étoile compagnon perd de la matière juste avant l'explosion. Photo : Science Alert.

Un type rare de supernova

La supernova 2020eyj a été découverte par un télescope à Hawaï le 23 mars 2020. Pendant environ sept semaines, elle s'est comportée comme les autres supernovae de type Ia. Mais au cours des cinq mois suivants, sa luminosité a cessé de baisser et des caractéristiques ont commencé à apparaître, suggérant une augmentation inhabituelle de la concentration d'hélium.

Les chercheurs ont commencé à soupçonner que la supernova 2020eyj appartenait à une sous-classe rare de supernovae de type Ia.

Pour tenter de confirmer cette hypothèse, ils ont décidé de vérifier si le gaz choqué était suffisamment présent pour générer un signal radio. La supernova étant trop au nord pour être observée par des télescopes comme l'Australia Telescope Compact Array, près de Narrabri, ils ont dû utiliser une série de radiotélescopes répartis dans tout le Royaume-Uni pour observer la supernova environ 20 mois après l'explosion.

Pour la première fois, ils ont clairement détecté une très jeune supernova de type Ia aux longueurs d'onde radio. Ceci a été confirmé par une seconde observation environ cinq mois plus tard. Il s'agit d'une étape importante pour démontrer que toutes les supernovae de type Ia ne résultent pas de la fusion de deux naines blanches.

Le murmure d'une étoile mourante

L'une des propriétés les plus remarquables des supernovae de type Ia est qu'elles semblent toutes atteindre des pics de luminosité similaires. Cela est cohérent avec le fait qu'elles atteignent toutes une certaine masse avant d'exploser.

C'est cette propriété qui a aidé l'astronome Brian Schmidt et ses collègues à parvenir à leur conclusion, qui leur a valu le prix Nobel, à la fin des années 1990. La conclusion était que l'expansion de l'univers depuis le Big Bang ne ralentit pas sous l'influence de la gravité (comme tout le monde l'avait prédit), mais qu'elle s'accélère plutôt en raison d'effets appelés énergie noire.

C'est pourquoi les supernovae de type Ia sont des objets cosmiques si importants, et l'on ignore encore précisément comment et quand ces explosions stellaires se produisent. Ce qui les rend si stables préoccupe les astronomes.

De plus, si les paires de naines blanches en fusion ont une masse combinée trois fois supérieure à celle du Soleil, pourquoi libèrent-elles la même quantité d’énergie ?

Les scientifiques émettent l'hypothèse que la supernova 2020eyj s'est produite lorsque suffisamment d'hélium s'est échappé de l'étoile compagnon et s'est déposé à la surface de la naine blanche, la poussant au-delà de sa limite de masse.

La question est désormais de savoir pourquoi personne n'a jamais observé ce signal radio dans une autre supernova de type Ia. L'explication la plus probable est que la patience et la persévérance portent parfois leurs fruits de manière inattendue. Dans ce cas précis, la patience a permis aux chercheurs d'entendre les murmures d'une lointaine étoile mourante.

Source : Zing News

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