Découverte de la source d'une puissante supernova de type 1a

Selon des astronomes d'Europe, du Japon et des Etats-Unis, une supernova de type 1a, observée l'année passée, aurait explosé en absorbant de la matière constituant une géante rouge voisine. Cette découverte, faite à l'Observatoire d'Europe du Sud, permettra de mieux comprendre les raisons de telles explosions.


Les supernovas de type 1a sont les plus lointaines jamais observées. Elles ont pour particularité de toutes briller avec le même éclat, permettant ainsi de jalonner l'univers sur de très grandes distances. Leur explosion est en théorie provoquée par l'effondrement gravitationnel d'une naine blanche ayant absorbé une grande quantité de matière issue de son environnement proche. Lorsque la masse absorbée est suffisamment importante, les mécanismes de la fusion nucléaire s'enclenchent et conduisent l'étoile mourante vers la violente explosion que nous observons.

Cependant, l'hypothèse d'un éclat toujours identique fut mise en doute par la mesure de petites fluctuations de luminosité de ces supernovae durant la décennie précédente. L'exactitude des mesures de distance était donc remise en cause. Pour savoir d'où provenaient ces fluctuations et pouvoir corriger les mesures, une meilleure connaissance de la matière absorbée par la naine blanche était nécessaire.

Récemment, Ferdinando Patat, de l'ESO en Allemagne en collaboration avec des astronomes japonais, européens et américains, utilisa une nouvelle technique permettant de déterminer que la supernova 2006X de type 1a absorbait un flux de matière en provenance d'une géante rouge voisine et donc de confirmer une théorie de formation de ces supernovas.


Leurs mesures exploitent le fait que la géante rouge éjecte sa matière dans toutes les directions, une partie étant alors récoltée par la naine blanche, et une autre se plaçant entre nous et la supernova. Par conséquent, la lumière en provenance de la supernova doit au préalable traverser le nuage de matière. Parfois, certaines longueurs d'onde de la lumière émise sont absorbées, ce que l'on peut observer par des raies d'absorption dans le spectre lumineux.

Plus la densité du nuage est grande, plus l'absorption est forte. De plus, les caractéristiques de cette absorption lumineuse dépendent également de l'état physique de la supernova et, plus précisément, de la quantité de matière qu'elle a accumulée. Ces deux conditions ont pour effet de modifier l'importance de l'absorption lumineuse au cours du temps.

Ferdinando Patat et son équipe ont utilisé le VLT au Chili pour réaliser de nombreuses mesures des raies d'absorption du sodium de la supernova 2006X au cours de 4 différentes périodes. Ils ont exploité ensuite ces mesures pour calculer des variations de densité du nuage de sodium environnant, et ce avec une précision importante. Ferdinando Patat affirme que cela n'a jamais été réalisé auparavant et qu'il était pris pour compte que de telles variations du spectre d'absorption des supernovas n'existent pas.

Qui plus est, une autre mesure s'ajoute au calcul des variations de densité: la mesure du décalage Doppler des raies d'absorption du sodium, causé par l'apparente "compression" des ondes lumineuses se déplaçant vers nous. Cette fois ce sont des variations de la vitesse du nuage qui furent mises en évidence.

Finalement, ces deux importantes mesures ont conduit Ferdinando Patat et son équipe à conclure que le compagnon de la naine blanche était bien une géante rouge. En effet, ces dernières sont bien connues pour le fait qu'elles éjectent leur matière par "couches", comme des coquilles. L'éjection se produit pendant un moment jusqu'à ce qu'elle stoppe brusquement pour reprendre très peu de temps après et ainsi de manière répétitive, comme si la géante rouge avait le hoquet.

Cette conclusion va à l'encontre d'une autre théorie soutenant que les supernovas de ce type se formeraient par la fusion de 2 naines blanches. Il reste donc à déterminer si le cas de la supernova 2006X est une exception ou une règle. Et pour cela, de nombreuses autres mesures devront être réalisées sur d'autres supernovas. En attendant, les recherches de l'équipe de Ferdinando Patat permettront d'améliorer l'utilisation des supernovas de type 1a dans le calcul des distances.