Les supernovae superlumineuses sont les explosions les plus brillantes de l'univers. En quelques mois seulement, une supernova superluminale peut libérer autant d'énergie que notre Soleil en a pendant toute sa durée de vie. Et à son apogée, il peut être aussi brillant que la galaxie entière.
L'une des supernovae superlumineuses les mieux étudiées (SLSN) est SN 2006gy. Ses origines étaient un mystère, mais maintenant des chercheurs suédois et japonais disent avoir compris ce qui a provoqué l'explosion: une interaction catastrophique entre la naine blanche et son partenaire massif.
SN 2006gy se trouve à environ 238 millions d'années-lumière dans la constellation de Persée. Il est situé dans la galaxie spirale NGC 1260. Découvert en 2006, comme son nom l'indique, et a été étudié par des groupes d'astronomes à l'aide de l'Observatoire Chandra X-ray, de l'Observatoire Keck et autres.
Lors du lancement de SN 2006gy, Nathan Smith de l'Université de Californie à Berkeley a dirigé une équipe d'astronomes de l'Université de Californie et de l'Université du Texas à Austin.
“C'était une explosion vraiment monstrueuse, cent fois plus énergique qu'une supernova typique”, a déclaré Smith.
Cela signifie que l'étoile qui explose était environ 150 fois plus grande que notre Soleil. Nous n'avons jamais vu ça auparavant.
Ces types d'étoiles existaient dans l'univers primitif, pensaient les astronomes à l'époque. Ainsi, les preuves de cette explosion ont donné aux astronomes un rare aperçu d'un aspect de l'univers primitif.
Ce n'est pas seulement la libération d'énergie de SN 2006gy qui a attiré l'attention. Le SLSN affiche de curieuses raies d'émission qui ont dérouté les astronomes. Maintenant, l'équipe de recherche pense avoir découvert ce qui se cache derrière SN 2006gy.
Leur travail s'appelle «Supernova Type Ia au cœur du transitoire superluminal SN 2006gy». Il est publié dans la revue Science.
L'équipe comprend des chercheurs de l'Université de Stockholm en Suède et des collègues de l'Université de Kyoto, de l'Université de Tokyo et de l'Université d'Hiroshima.
Comment la luminosité de SN 2006gy a changé au fil du temps. (NASA / CXC / UC Berkeley / N. Smith.)
L'équipe a vu des lignes d'éjection de fer qui sont apparues seulement un an après l'explosion de la supernova. Ils ont exploré plusieurs modèles pour expliquer ce phénomène et en ont choisi un.
«Personne n'a comparé les spectres du fer neutre, c'est-à-dire le fer que tous les électrons ont retenu, avec les raies d'émission non identifiées de SN 2006gy, car le fer est généralement ionisé. Nous l'avons essayé et avons vu avec enthousiasme comment ligne par ligne s'alignait de la même manière que dans le spectre observé », déclare Anders Yerkstrand, Département d'astronomie de l'Université de Stockholm.
“Cela est devenu encore plus excitant quand il s'est avéré qu'il fallait une très grande quantité de fer pour tracer les lignes – au moins un tiers de la masse du Soleil – ce qui a carrément exclu certains scénarios anciens et en a ouvert un nouveau.”
D'après les résultats de l'équipe, SN 2006gy est une double étoile. Une étoile était une naine blanche de la taille de la Terre. La seconde était une étoile massive et riche en hydrogène qui était aussi grande que tout notre système solaire.
La grande étoile était à des stades ultérieurs d'évolution et s'est développée au fur et à mesure que le nouveau carburant était allumé. Au fur et à mesure de son expansion, la naine blanche a été attirée dans la plus grande étoile, tournant vers le centre.
Finalement, le nain blanc a atteint le centre et est devenu instable. Elle a ensuite explosé en supernova de type Ia.
Instantané de SN 2006gy et de sa galaxie NGC 1260 (Fox et al. MNRAS, 2015)
Cette collision titanesque a produit le flux lumineux extrême de SN 2006gy.
«Le fait qu'une supernova de type Ia semble être derrière SN 2006gy transforme ce que la plupart des chercheurs croyaient», déclare Anders Jerkstrand.
“Le fait qu'une naine blanche puisse être en orbite rapprochée avec une étoile massive riche en hydrogène et exploser rapidement lorsqu'elle frappe le centre fournit de nouvelles informations importantes pour la théorie de l'évolution binaire et les conditions requises pour qu'une naine blanche explose.”
SN 2006gy était extrêmement brillant.
À son apogée, SN 2006gy était 570 milliards de fois plus lumineux que le Soleil et 20 fois plus brillant que la lumière combinée émise par la Voie lactée.
Cet article a été publié par Universe Today.
Sources: Photo: Chandra X-ray Image de SN 2006gy. (NASA / CXC / UC Berkeley / N. Smith)
