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Découverte d'une mystérieuse explosion cosmique

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Trop brillante pour être une nova et pas assez pour être une supernova, une explosion vient d'être détectée dans l'amas de la Vierge, plus précisément dans la galaxie dénommée M85 dans le catalogue de Messier. Il pourrait s'agir d'un phénomène astrophysique théorisé depuis longtemps mais jamais observé, la collision de deux étoiles à enveloppe commune dans un système binaire. Pour les astrophysiciens, en tous cas, il ne s'agit très probablement que de la partie émergée d'un iceberg correspondant à une nouvelle classe de phénomènes cosmiques.

Image d'une simulation d'une binaire à enveloppe commune. L'une des étoiles orbite dans l'atmosphère de l'autre (Crédit : Eric Sandquist).

Le phénomène, baptisé M85OT2006-1, a été découvert lors d'une campagne de détection de supernovae par des astronomes des universitiés de Berkeley et du Caltech, toutes les deux en Californie. Ils ont pour cela utilisé le Katzman Automatic Imaging Telescopedans le cadre du programme de recherche de supernovae de l'observatoire de Lick.

En fait, comme l'explique Shrinivas R. Kulkarni, l'un des auteurs principaux de l'article publié dans Nature au sujet de cette découverte, les astronomes étaient partis à la recherche d'autre chose que des supernovae à l'aide de différents télescopes sur la planète. Lui et ses collègues spéculaient sur des explosions causées par des collisions d'étoiles. Précisons tout de suite que ce genre de collision ne peut pas être entre étoiles isolées dans une galaxie. Même lors d'une collision entre deux galaxies, la distance moyenne entre les étoiles est en effet telle que la probabilité d'une rencontre est quasiment nulle. Il n'en est pas de même à l'intérieur d'un système binaire.

On sait depuis presque 20 ans que la majorité des étoiles vivent en couples et qu'elles donnent alors lieu à une grande variété de situations selon leurs masses respectives et les distances les séparant. Ainsi, si l'on trace le potentiel gravitationnel associé aux deux étoiles, il apparaît des zones en forme de larmes dites lobes de Roche. Si les couches supérieures d'une de ces étoiles dépassent, pour une raison ou pour une autre, la limite définie par les lobes de Roche, alors un transfert de matière vers l'autre étoile se produit. Pour une naine blanche associée à une étoile dépassant son lobe de Roche, la naine blanche accréterait alors de la matière en provenance de sa compagne, ce qui pourrait conduire à la formation d'une nova. De manière générale, on parle de binaire à contact dans le cas où les deux étoiles dépassent leurs lobes de Roche.

Les différents types de binaire, détachées, semi-détachées, à contact et enfin à enveloppe commune dans leur potentiel gravitationnel. Notez L1, le point de Lagrange 1( Crédit : Vik Dhillon, University of Sheffield).

Pour les astrophysiciens, l'événement M85OT2006-1, s'étant déroulé à 49 millions d'années-lumière de la Terre, résulterait de l'évolution d'une binaire à contact particulière dite aussi à enveloppe commune. Dans ce cas les deux étoiles ont leurs couches supérieures qui dépassent leurs lobes de Roche et l'une peut même être considérée comme orbitant à l'intérieur des couches de l'autre. Elle subit alors des forces de friction qui finissent par diminuer encore plus la distance séparant les deux étoiles. Le flash de lumière observé, intermédiaire entre celui d'une nova et celui d'une supernova, résulterait alors de la collision finale de deux étoiles à enveloppe commune.

Après les sursauts gamma, les novae et les supernovae, on aurait enfin découvert ce que les chercheurs ont baptisé les novae rouges lumineuses (Luminous Red Novae).

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