Sciences

Explosion thermonucléaire sur une naine blanche : des détails inédits !

ActualitéClassé sous :Univers , nova , explosion thermonucléaire

Le 12 février dernier, une équipe d'astronomes américains et allemands est parvenue à observer une titanesque explosion thermonucléaire qui s'est produite à la surface d'une naine blanche, située à 5.000 années lumière de la Terre. Une grande réactivité a permis aux scientifiques de suivre mieux que jamais cet événement stellaire...

Vue d'artiste du système binaire - constitué d'une naine blanche et d'une géante rouge - où s'est produite l'explosion thermonucléaire (Crédits : David A Hardy/PPARC)

Des explosions thermonucléaires récurrentes

Dans la nuit du 12 février 2006, des astronomes japonais annoncent qu'une étoile baptisée RS Ophiuchi connaît une « éruption lumineuse » de grande ampleur et devient extrêmement brillante dans la voûte céleste. Cette naine blanche, qui fait partie d'un système de deux étoiles, ne leur est pas inconnue, puisqu'elle s'est déjà illuminée de la sorte en 1898, 1933, 1958, 1967 et 1985.

Alerté, l'astronome Tim O'Brien de l'université de Manchester demande à ce que l'on pointe de toute urgence un réseau de 10 radiotélescopes déployés entre Hawaï et les Caraïbes, le VLBA (Very Long Baseline Array), en direction de RS Ophiuchi. Grâce à une réaction rapide de la communauté scientifique, l'explosion thermonucléaire peut être observée à un stade très peu avancé, et l'équipe avoir un aperçu inédit de cette nova. « Nos premières observations, menées seulement deux semaines après l'explosion, ont révélé la présence d'un souffle de la taille de l'orbite de Saturne. ». Cette onde de choc se propageait à plus de 1.700 kilomètres par seconde dans l'espace !

Dans quelles circonstances se produisent ces explosions récurrentes à la surface de RS Ophiuchi ? Cette étoile très dense, de la taille de la Terre, fait partie d'un système binaire qui compte également une géante rouge. Cette dernière présente un vent stellaire très prolifique, qui permet à la naine blanche de récupérer du gaz. Une fois qu'elle en a récolté suffisamment, une explosion thermonucléaire se produit, et éjecte des matériaux dans l'espace à plusieurs milliers de kilomètres par seconde. Les astronomes ont remarqué que l'onde ainsi formée se heurte ensuite à l'atmosphère de la géante rouge et engendre de nouvelles explosions qui accélèrent les électrons à des vitesses proches de celle de la lumière.

Les dix radiotélescopes du VLBA (Very Long Baseline Array) (Crédits : NRAO / AUI / NSF & SeaWiFS Project NASA/GSFC & ORBIMAGE)

Un souffle qui change de forme

Les scientifiques ont eu la surprise de constater que les ondes radio indiquaient la présence d'un puissant champ magnétique dans le matériel éjecté. D'autre part, les observations menées dans les semaines suivantes par des télescopes européens, chinois et sud-africains, ont montré que la forme de l'onde de l'explosion se modifiait. Au bout de quelques mois, elle présentait l'aspect d'un cigare. Ceci permet aux astronomes d'affirmer que soit l'explosion thermonucléaire a produit deux jets de matière opposés, soit l'atmosphère de la géante rouge a modifié le visage du matériel éjecté.

L'étude de cette explosion, dont les détails sont dévoilés dans l'édition du 20 juillet de la revue Nature, intéresse au plus au point la communauté scientifique. En effet, la physique de ce phénomène est analogue à celle des supernovae, et son observation est plus aisée. « Dans les premiers jours qui ont suivi l'explosion, nous avons assisté à des changements dans la géométrie du souffle qui auraient pris des centaines d'années dans le cas d'une supernova», résume Jennifer Sokolsky, de l'Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics de Cambridge.

L'explosion vue par le réseau VLBA, 14 jours après le début de l'événement (Crédits : NRAO/AUI/NSF)

Bientôt une supernova ?

A partir des caractéristiques de l'onde de choc, l'équipe a pu calculer la masse de la naine blanche. Il semblerait qu'elle soit proche de la masse critique susceptible d'engendrer une supernova. L'une des principales questions que se posent les astronomes est de savoir si, à chaque explosion, RS Ophiuchi éjecte toute la matière qu'elle est a collectée de sa géante rouge compagnon, ou si elle en garde à chaque fois une partie et augmente ainsi sa masse.

Si la naine blanche conserve du gaz, elle pourrait rapidement dépasser le seuil critique et engendrer une supernova. Il s'agirait en quelque sorte du bouquet final, qui mettrait un terme au plus long feu d'artifice stellaire que les astronomes aient connu.

Abonnez-vous à la lettre d'information La quotidienne : nos dernières actualités chaque jour.

!

Merci pour votre inscription.
Heureux de vous compter parmi nos lecteurs !

Cela vous intéressera aussi