Quand il s’agit de sortir avec style, rien ne se rapproche de la fin d’une naine blanche. Leur autodestruction thermonucléaire se classe parmi les explosions les plus puissantes du cosmos, forçant l’étoile à disparaître dans un éclat de gloire.
Du moins, c’est l’idée. Une découverte confirme que certaines naines blanches simulent leur mort avec une performance terne, pour continuer à briller encore plus qu’avant.
Il y a dix ans, la supernova SN 2012Z a été repérée dans la galaxie spirale voisine NGC 1309, brillant brièvement dans un chant du cygne qui devrait, selon tous les témoignages, annoncer son anéantissement.
Les images de sa galaxie d’origine remontaient à des années auparavant, donc pour déterminer quelle étoile avait explosé, il suffisait d’étudier des images de suivi pour repérer les espaces désormais vides.
“Nous nous attendions à voir l’une des deux choses lorsque nous avons obtenu les données les plus récentes de Hubble. Soit l’étoile aurait complètement disparu, soit elle serait peut-être toujours là, ce qui signifie que l’étoile que nous avons vue sur les images avant l’explosion n’était pas C’est celui qui a explosé », explique Curtis McCully, astronome de l’UC Santa Barbara.
“Personne ne s’attendait à voir une étoile survivante plus brillante. C’était un vrai casse-tête.”
Aussi inattendue qu’elle était, l’observation n’était pas entièrement sans précédent, contribuant à une pile croissante de preuves que la vie après la mort pourrait ne pas être une chose si étrange pour les étoiles naines blanches.
Une fois qu’une étoile de la masse de notre Soleil comprime ses derniers restes d’hélium en carbone et en oxygène, elle s’effondre en une sphère dense et chauffée à blanc de la taille de notre Terre. Sans la masse pour construire des éléments plus gros, il mijote, se refroidit au fil des éons jusqu’à finalement s’estomper en une masse froide et noire.
Si un noyau stellaire aussi appauvri a une étoile compagne généreuse en orbite à proximité, la vie pourrait durer un peu plus longtemps car elle siphonne un peu de gaz supplémentaire.
À un moment critique, cependant, toute cette masse supplémentaire risque de pousser le carbone en fusion, déclenchant une réaction galopante qui libère une énorme quantité d’énergie en un clin d’œil, déchirant l’étoile dans ce qu’on appelle une supernova de type Ia.
Habituellement, il ne reste rien de remarquable dans l’espace autrefois occupé par la naine blanche – juste un nuage en expansion d’entrailles d’étoiles dérivant dans le cosmos, légèrement brillant d’un rayonnement résiduel.
Ces explosions spécifiques sont si rapides qu’elles brûlent toutes à peu près avec la même brillance, ce qui les rend pratiques pour évaluer les distances à travers l’Univers.
Pourtant, toutes les explosions ne sont pas aussi courantes. Les supernova de type Iax les plus courantes ressemblent moins à des feux d’artifice qu’à des pétards humides, apparaissant lentement dans un gémissement relativement sourd.
Ils pourraient même ne pas être si destructeurs, avec des signes de matière à haute densité avec des caractéristiques d’une photosphère épaisse repérée à la suite d’une poignée de ces supernovae moins impressionnantes.
(McCully et al., The Astrophysical Journal, 2022)
Ci-dessus : Images couleur de NGC 1309 avant et après SN 2012Z. Le panneau de gauche montre l’image Hubble Heritage (avant l’explosion) de NGC 1309. Le panneau en haut au milieu montre un zoom avant sur la position de la supernova à partir de l’image avant l’explosion. Le coin supérieur droit montre SN~2012Z de la visite de 2013. Le panneau du milieu en bas montre l’emplacement de SN ~ 2012Z dans les dernières observations de 2016. Le panneau en bas à droite montre l’image de différence entre les images avant l’explosion et les observations de 2016.
Trouver SN 2012Z rayonnant furieusement après sa propre supernova laisse peu de doute sur le fait que dans certains cas, sinon dans de nombreux cas, les naines blanches peuvent rester intactes même après être devenues thermonucléaires.
La raison exacte pour laquelle cette étoile particulière non seulement n’a pas réussi à se déchirer, mais est revenue encore plus brillante est un mystère. Les chercheurs à l’origine de la découverte pensent que l’explosion n’a fait que remuer les choses, permettant à son matériau de se réinstaller dans une forme moins dense et plus gonflée.
Avec un volume plus important, les restes refroidissants de la naine blanche seraient encore plus radieux que jamais.
“Les implications pour les supernovae de type Ia sont profondes”, déclare McCully.
“Nous avons découvert qu’au moins les supernovae peuvent croître jusqu’à la limite et exploser. Pourtant, les explosions sont faibles, au moins de temps en temps. Nous devons maintenant comprendre ce qui fait qu’une supernova échoue et devient un type Iax, et ce qui en fait un réussi en tant que Type Ia.”
Cette recherche a été publiée dans The Astrophysical Journal.
