Les scientifiques du RIKEN Cluster for Pioneering Research ont utilisé la modélisation informatique pour montrer comment un type hypothétique de supernova évoluerait sur l’échelle de milliers d’années, donnant ainsi aux chercheurs un moyen de rechercher des exemples de supernovae de ce modèle, connues sous le nom de “D6.”
Les supernovae sont importantes pour la cosmologie car un type, Ia, est utilisé comme ” bougie étalon ” qui permet de mesurer la distance. En fait, elles ont été utilisées pour les mesures qui ont révélé, de façon surprenante pour les premiers observateurs, que l’expansion de l’univers s’accélère. Bien que l’on pense généralement que les supernovae de type Ia sont produites par l’explosion d’étoiles dégénérées connues sous le nom de naines blanches – des étoiles qui ont brûlé leur hydrogène et se sont réduites en objets compacts – le processus qui déclenche les explosions n’est pas bien compris.
Récemment, la découverte de naines blanches qui se déplacent extrêmement rapidement a donné plus de crédibilité à un mécanisme proposé pour l’origine de ces supernovae, D6. Dans ce scénario, l’une des deux naines blanches d’un système binaire subit ce que l’on appelle une ” double détonation “, où une couche superficielle d’hélium explose d’abord, puis déclenche une explosion plus importante dans le cœur carbone-oxygène de l’étoile. Cela conduit à l’oblitération de l’étoile, et le compagnon, soudainement libéré de l’attraction gravitationnelle de l’étoile en explosion, est projeté à une vitesse énorme.
Cependant, on sait peu de choses sur la forme des conséquences d’un tel événement longtemps après l’explosion initiale. Pour étudier cette question, les chercheurs ont choisi de simuler l’évolution à long terme d’un reste de supernova pendant des milliers d’années après l’explosion. En fait, les scientifiques ont pu détecter plusieurs caractéristiques dans le système progéniteur qui étaient spécifiques à cette situation, fournissant un moyen d’explorer la physique des supernovas, comme une “ombre” ou une tache sombre entourée d’un anneau lumineux. Ils ont également découvert que, contrairement à la croyance populaire, les restes des explosions de type Ia ne sont pas toujours symétriques.
Selon Gilles Ferrand, le premier auteur de l’étude, “les restes de D6 a une forme spécifique. Nous n’étions pas sûrs qu’elle serait visible dans le vestige longtemps après l’événement initial, mais en fait, nous avons découvert qu’il y a une signature spécifique que nous pouvons encore voir des milliers d’années après l’explosion.”
Shigehiro Nagataki, le chef de l’équipe de recherche en astrophysique de l’Université de Californie du Sud (U.S.A.S.), a déclaré : “
;” data-gt-translate-attributes=”[{” attribute=””>Big Bang Laboratory at RIKEN, says, “This is a very important finding, because it could have an impact on the use of Ia supernovae as cosmic yardsticks. They were once believed to originate from a single phenomenon, but if they are diverse, then it might require a reevaluation of how we use them.”
Ferrand continues, “Moving forward, we plan to learn how to more precisely compute the X-ray emission, taking into account the composition and state of the shocked plasma, in order to make direct comparisons with observations. We hope that our paper will give new ideas to observers, of what to look for in supernova remnants.”
The research, done in conjunction with an international group including researchers from the University of Manitoba, was published in The Astrophysical Journal on May 6th, 2022.
Reference: “The Double Detonation of a Double-degenerate System, from Type Ia Supernova Explosion to its Supernova Remnant” by Gilles Ferrand, Ataru Tanikawa, Donald C. Warren, Shigehiro Nagataki, Samar Safi-Harb and Anne Decourchelle, 6 May 2022, The Astrophysical Journal.
DOI: 10.3847/1538-4357/ac5c58
