Que s'est-il passé il y a 400 ans pour créer ce magnifique vestige de supernova - et y avait-il deux coupables ou un seul? Cette vue du télescope spatial Hubble d'un vestige créé par Type Ia a aidé les astronomes à résoudre un mystère de longue date sur le type d'étoiles qui provoquent certaines supernovae, connues sous le nom de progénitrices.
"Jusqu'à présent, nous ne savions pas vraiment d'où venait ce type de supernova, malgré leur étude pendant des décennies", a déclaré Ashley Pagnotta de la Louisiana State University, lors d'un point de presse lors de la réunion de l'American Astronomical Society mercredi. "Mais nous pouvons maintenant dire que nous avons la première identification définitive d'un progéniteur de type 1a, et nous savons que celui-ci doit avoir eu un progéniteur double dégénéré - c'est la seule option."
Ce vestige de supernova qui porte un nom semblable à un numéro de téléphone SNR 0509-67.5, se trouve à 170 000 années-lumière dans la galaxie du Grand Nuage de Magellan.
Les astronomes ont longtemps soupçonné que deux étoiles étaient responsables de l'explosion - comme c'est le cas avec la plupart des supernovae de type 1a - mais ne savaient pas ce qui a déclenché l'explosion. Une explication pourrait être qu'elle a été causée par le transfert de masse d'une étoile compagnon où une étoile proche renverse du matériel sur un compagnon nain blanc, déclenchant une réaction en chaîne qui provoque l'une des explosions les plus puissantes de l'univers. Ceci est connu comme le chemin «à dégénération unique» - qui semble être l'explication la plus plausible, la plus courante et la plus préférée pour de nombreuses supernovae de type 1a.
L'autre option est la collision de deux naines blanches, connue sous le nom de «double dégénéré», ce qui semble être l'explication la moins courante et moins largement acceptée pour les supernovae. Pour de nombreux astrophysiciens, le scénario de fusion semblait moins probable car trop peu de systèmes à double naine blanche semblent exister; en fait, il semble que seules quelques-unes aient été découvertes jusqu'à présent.
Le problème avec le SNR 0509-67.5 était que les astronomes ne pouvaient trouver aucun vestige de l'étoile compagnon. C’est pourquoi le scénario à double dégénération a été envisagé, car dans ce cas, il ne restera plus rien car les deux naines blanches sont consommées dans l’explosion. Dans le cas d'un seul ancêtre, l'étoile naine non blanche sera toujours près du site de l'explosion et aura toujours la même apparence qu'avant l'explosion.
Par conséquent, un moyen possible de faire la distinction entre les différents modèles de progéniteurs a été de chercher profondément au centre d'un vieux vestige de supernova pour rechercher l'ex-compagne.
"Nous savons que Hubble a la sensibilité nécessaire pour détecter les derniers vestiges de nains blancs qui auraient pu provoquer de telles explosions", a déclaré l'enquêteur principal Bradley Schaefer de LSU. "La logique ici est la même que la célèbre citation de Sherlock Holmes:" quand vous avez éliminé l'impossible, tout ce qui reste, aussi improbable soit-il, doit être la vérité. ""
En 2010, Schaefer et Pagnotta préparaient une proposition pour rechercher d'éventuelles anciennes étoiles compagnons au centre de quatre restes de supernova dans le grand nuage magellanique lorsqu'ils ont vu une photo de l'astronomie du jour montrant une image que le télescope spatial Hubble avait déjà avait pris l'un de leurs restes cibles, SNR 0509-67.5.
(Remarque: l'image APOD du 12 janvier 2012 est de SNR 0509-67.5!)
Parce que le reste apparaît comme une belle coquille ou bulle symétrique, le centre géométrique peut être déterminé avec précision. En analysant plus en détail la région centrale, ils ont constaté qu'elle était complètement vide d'étoiles jusqu'à la limite des objets les plus faibles que Hubble puisse détecter sur les photos. Le jeune âge signifie également que les étoiles survivantes ne se sont pas éloignées du site de l'explosion. Ils ont pu rayer la liste de tous les scénarios dégénérés simples possibles et se sont retrouvés avec le modèle double dégénéré dans lequel deux naines blanches entrent en collision.
"Puisque nous pouvons exclure tous les dégénérés simples possibles, nous savons que ce doit être un double dégénéré", a déclaré Pagnotta. "La cause du SNR 0509-67.5 s'explique mieux par deux étoiles naines blanches en orbite serrée qui se rapprochent de plus en plus jusqu'à ce qu'elles entrent en collision et explosent."
Pagnotta a également noté que cette supernova n'est en fait pas une supernova de type 1a normale, mais une sous-classe appelée 1991t, qui est une supernova extra brillante.
Un article publié en 2010 par Marat Gilfanov du Max Planck Institute for Astrophysics a indiqué que peut-être de nombreuses supernova de type 1a étaient causées par la collision de deux étoiles naines blanches, ce qui a surpris de nombreux astronomes. De plus, un examen de la récente supernova SN 2011fe, qui a explosé en août 2011, explore la possibilité de la progéniture double dégénérée. Il reste à savoir si ces fusions de naines blanches sont le principal catalyseur des supernovae de type Ia dans les galaxies spirales. Des études complémentaires sont nécessaires pour savoir si les supernovae dans les galaxies spirales sont causées par des fusions ou un mélange des deux processus.
Schaefer et Pagnotta prévoient de regarder d'autres restes de supernova dans le Grand Nuage Magellénique pour tester davantage leurs observations.
Pagnotta a confirmé que n'importe qui avec une connexion Internet aurait pu faire cette découverte, car toutes les images Hubble utilisées étaient disponibles publiquement, et l'utilisation des données Hubble a été déclenchée par APOD.
Sources: Article scientifique de Bradley E. Schaefer et Ashley Pagnotta (document PDF), HubbleSite, point de presse AAS
