Rémanent de supernova - Définition

Population et caractéristique

L'on connaît à ce jour environ 250 rémanents dans la Voie lactée, ce qui correspond à l'ordre de grandeur attendu étant donnés le taux de formation, la durée de vie et les effets de sélection affectant leur détection. En 2002, l'on comptait 84% de rémanents en coquilles, 4% de pleins et 12% de composites. Ces rapports d'abondance sont assez différents de ceux des supernovae thermonucléaires par rapport à celles à effondrement de cœur, ce qui montre qu'il n'est pas possible de faire une assimilation simple entre les rémanents en coquilles et ceux issus d'événements laissant derrière eux un résidu compact. Une des raisons de la prééminence des rémanents en coquille est probablement due à des effets de sélection : il est plus facile d'identifier un rémanent avec une structure en coquille à ceux ayant une structure pleine, ces derniers étant souvent difficiles à distinguer de régions HII de forme régulière sphérique.

En termes d'ordre de grandeur, les études des supernovae font ressortir que l'énergie communiquée à un rémanent est de l'ordre de 10⁴⁴ joules, pour une masse éjectée d'une masse solaire. Cela fait une vitesse d'éjection de l'ordre de 10 000 kilomètres par seconde.

Détection et observation

La plupart des rémanents de supernova sont détectés dans le domaine radio. La raison est que ceux-ci sont en général situés à proximité du plan galactique, siège d'une très forte absorption dans le domaine visible ou à plus courte longueur d'onde (rayons X entre autres). Plusieurs effets de sélection ont tendance à biaiser la détection des rémanents :

• Les rémanents de petite taille (car jeunes ou lointains) peuvent avoir une taille trop petite pour être détectables par les relevés radio. En pratique, on observe relativement peu de rémanents dont la taille est en dessous de 5 minutes d'arc, la plupart des rémanents se situant entre 10 et 30 minutes d'arc.
• Ceux avec une faible brillance de surface sont difficiles à distinguer du bruit de fond de la Galaxie. Un autre effet de sélection résulte de la couverture du ciel des relevés dans le domaine radio : la plupart se restreignent à des basses latitudes galactiques. Les rémanents issus de supernovae éloignées du plan galactique (car proches, par exemple) peuvent ainsi échapper à la détection. On observe une très nette diminution du nombre de rémanents dont la brillance de surface est en dessous de 10^-21 W•m^-2•Hz^-1•sr^-1, une brillance de 10^-20 W•m^-2•Hz^-1•sr^-1 étant plus typique des rémanents observés.

Des effets dus à la répartition des relevés interviennent aussi. Il existe par exemple plus de grands radiotélescopes dans l'hémisphère nord que dans l'hémisphère sud, aussi les parties du plan galactique situées à basse déclinaison sont-elles moins bien observées. À ceci s'ajoute le fait que l'émission galactique est moins intense dans la direction opposée au centre galactique. Les rémanents à faible brillance de surface sont ainsi plus faciles à détecter à l'opposé du centre galactique que vers celui-ci. Les rémanents les plus brillants ont probablement déjà tous été découverts. Il est estimé qu'un rémanent aussi lumineux que la Nébuleuse du Crabe serait détecté même s'il était à l'autre bout de la Galaxie. Cependant, cela ne signifie pas que tous les rémanents jeunes ont été découverts. SNR G327.6+14.6, le rémanent de SN 1006 est d'un âge comparable à la Nébuleuse du Crabe, mais bien moins brillant. Sa détection doit surtout à sa relative proximité du système solaire (de l'ordre de 2 kiloparsecs).