L'étrange souffle d'une supernova est trop bleu pour une naine blanche

Après l'observation de l'onde de choc d’une supernova SNSN II par le satellite Kepler, une autre, réalisée à l'aide du KAIT (Katzman Automatic Imaging Telescope)), dévoile à son tour une explosion mais celle d'une supernova SN Ia. Avec elle, tout commence avec un système binairesystème binaire contenant deux étoiles nées à peu près en même temps dans une pouponnière stellaire. L'une étant plus massive que l'autre, mais en dessous de 8 masses solaires environ, elle devient en fin de vie une naine blanche dont la masse est inférieure à celle de Chandrasekhar, soit environ 1,4 masse solaire. La seconde, encore sur la séquence principale ou devenue une géante rougegéante rouge, se voit dépouillée d'une partie de son gaz par les forces de marée de la naine blanchenaine blanche, faisant alors grimper la masse de la première. Une fois la masse de Chandrasekhar atteinte, des réactions thermonucléaires de fusionfusion du carbonecarbone et de l'oxygèneoxygène s'emballent et conduisent à une explosion détruisant complètement l'astreastre sans laisser de cadavre stellaire du genre étoile à neutrons ou trou noirtrou noir.

Comme l'explosion se produit toujours avec un objet ayant la même masse et selon les mêmes modalités, sa luminositéluminosité doit peu varier et on pouvait donc se servir des SN Ia comme des sortes de chandelles standardschandelles standards pour déterminer des distances et effectuer divers tests de cosmologiecosmologie relativiste. L'étude des SN Ia s'est retrouvée sur le devant de la scène quand elle a révélé l'accélération de l'expansion de l'universaccélération de l'expansion de l'univers observable et que l'on a réalisé qu'on pouvait utiliser ce phénomène pour tenter de déterminer la nature de l'énergie noire.

Mais depuis environ une décennie environ, l'étude des SN Ia a conduit les astrophysiciensastrophysiciens à avoir des doutes. Certaines explosions étant anormalement brillantes, l'idée que bon nombre d'entre elles étaient en réalité des collisions de naines blanches a commencé à s'imposer. Cela ne remettait pas en question la découverte de l'énergie noireénergie noire mais rendait plus difficile l'obtention de contraintes précises étant donné que l'on ne savait pas quelle proportion des SN Ia était conforme au scénario canonique et quelle proportion ne l'était pas.

La première preuve du scénario standard pour les SN Ia ?

Aujourd'hui, un groupe d'astrophysiciens vient de déposer sur arxiv un article qui tend à montrer que certaines SN Ia sont bien conformes à l'idée que s'en faisaient les chercheurs depuis le début... ou presque. Tout a commencé avec la découverte en 2012 de la supernova 2012cg à l'aide du KAIT. Sa courbe de lumièrelumière a montré qu'elle était bien caractéristique d'une des classes de supernovaesupernovae établies dans les années 1930 par le neveu d'Hermann Minkowski, Rudolph Minkowski, et les astronomesastronomes Fritz Zwicky et Walter Baade. En clair, il s'agissait bien d'une SN Ia. Par chance, les observations ont pu en être faites au tout début de l'explosion, ce qui a permis de découvrir dans son spectrespectre une composante de lumière bleuelumière bleue anormale.

Pas si anormale que cela en fait, car elle correspondait à une prédiction théorique issue des modèles développés par l'astrophysicien Daniel Kasen, celle de l'effet du souffle de l'explosion de la naine blanche sur son étoile compagne proche dans le cadre du scénario standard avec les SN Ia. En comprimant la partie de l'étoile faisant face à l'explosion, elle aurait fait grimper sa température et donc sa luminosité. Si l'on se fie aux modèles, l'étoile compagne n'était pas une géante rouge et, avec une masse d'environ 6 fois celle du SoleilSoleil, elle brûlait encore de l'hydrogènehydrogène.

Il ne s'agit encore que d'une observation isolée avec des mesures imprécises. Mais il est tout à fait possible que l'on tienne là la première preuve que les SN Ia sont effectivement parfois le résultat de l'évolution d'une étoile double où seule l'une d'entre elles est une naine blanche conduisant à une supernova.