Sur cette image, la simulation des chercheurs de l’université Riken (Japon) qui correspond le mieux aux observations de la supernova SN 1987 A. Elle montre la distribution de la matière éjectée par l’explosion : en rouge, le nickel, en vert, le silicium, en bleu foncé, l’oxygène et en bleu clair, l’hélium. © 2020 Riken Astrophysical Big Bang Laboratory

Sciences

La supernova de 1987 viendrait de la fusion de deux étoiles !

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L'observation de l'explosion de la supernova SN 1987A est l'un des événements astronomiques les plus marquants du XXe siècle. Les chercheurs continuent à l'étudier. Et ils montrent aujourd'hui qu'elle a probablement été le résultat de l'explosion d'une supergéante bleue née de la fusion de deux étoiles.

SN1987A : l'explosion en accéléré de la célèbre supernova depuis 30 ans  À raison de 4 années par seconde, cette vidéo de la Nasa montre l'explosion de la supernova découverte en 1987 et suivie depuis 30 ans. Vue la distance, ces évènements se sont produits il y a 168.000 ans. L'étoile mourante a d'abord expulsé l'anneau de matière (représenté en rouge). 20.000 plus tard, elle a explosé : c'est le flash observé en 1987. La matière éjectée à grande vitesse, suivie au télescope, vient aujourd'hui percuter l'anneau. Cette onde de choc chauffe la matière, devenue très lumineuse. 

En février 1987, des astronomes ont été témoins de l'explosion d'une étoile dans le Grand Nuage de Magellan, une galaxie voisine de notre Voie lactée, l'un des événements astronomiques les plus importants du XXe siècle. Aujourd'hui, des chercheurs de l'université Riken (Japon) suggèrent que cette supernova -- baptisée SN 1987A -- pourrait être née de l'explosion d'une supergéante bleue formée par la fusion de deux étoiles.

Rappelons que la supernova SN 1987A s'est formée par ce que les astronomes appellent un effondrement de cœur. C'est ce qui se produit lorsque le noyau d'une étoile massive ne parvient plus à résister à sa propre gravité. Son cœur s'effondre alors pour former une étoile neutron ou à un trou noir alors même qu'une violente explosion emporte les couches externes de l'étoile.

Ce sont généralement des étoiles de type supergéante rouge qui produisent ce genre de supernova. Mais des observations passées ont déjà montré que l'étoile génitrice de SN 1987A est une supergéante bleue. Des observations que les chercheurs peinent à expliquer.

En rouge, rosé, le rémanent de la supernova SN 1987A, observe dans le Grand nuage de Magellan en 2010 par le télescope spatial Hubble. Les deux points brillants sont des étoiles d’avant-plan. © Nasa, ESA, K. France (University of Colorado, Boulder), et P. Challis et R. Kirshner (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics), Wikipedia, Domaine public

Une simulation fidèle aux observations

Ce que les théories des astronomes n'expliquent pas, notamment, ce sont des amas de nickel radioactif observés aux rayons X et aux rayons gamma dans la matière éjectée par la supernova. Ce nickel s'est formé au cœur de l'étoile, lors de son effondrement. Il s'éloigne à une vitesse de plus de 4.000 kilomètres par seconde.

La fusion d'une supergéante rouge et d'une étoile de la séquence principale

Les simulations des chercheurs de l'université Riken montrent que le scénario qui se rapproche le plus des observations est le suivant : la supernova SN 1987A est le résultat de l'explosion d'une supergéante bleue formée par la fusion de deux étoiles et plus exactement d'une supergéante rouge et d'une étoile de la séquence principale.

Les astronomes détaillent que, pendant la fusion, la plus grande étoile aurait dépouillé sa compagne de sa matière. Celle-ci aurait été absorbée en spirale pour former ensuite une supergéante bleue à rotation rapide, qui aurait elle-même ensuite achevé sa vie dans une explosion de supernova dite asymétrique. Un mécanisme qui semble reproduire avec précision les amas de nickel observés.

Selon les chercheurs de l'université Riken, ces travaux pourraient aussi aider à localiser l'étoile à neutrons née du cataclysme. Elle serait à chercher dans la partie nord de la région intérieure du matériau éjecté. Une région dans laquelle l'explosion asymétrique, dont a été victime la supergéante bleue, aurait pu la projeter.

  • Une supergéante rouge et une étoile de la séquence principale qui fusionnent pour former une supergéante bleue.
  • Supergéante bleue dont les modèles suggèrent aujourd’hui qu’elle a été le précurseur de la supernova SN 1987 A.
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