in

Des astrophysiciens découvrent une étoile polluée par du calcium

Rayon X : NASA/CXC/SAO & ESA; Infrarouge : NASA/JPL-Caltech/B. Williams (NCSU)

Une équipe d’astrophysiciens rapporte la découverte d’une étoile binaire de type solaire dans les restes de la supernova RCW 86 révélant notamment la présence en abondance de calcium. Mais d’où vient-il ?

Il y a près de 2 000 ans, la première supernova documentée par l’homme le fut par d’anciens astronomes chinois. Ils virent s’illuminer une étoile en train de s’effondrer dans le ciel nocturne. Elle sera baptisée supernova RCW 86 par leurs contemporains. Il y a quelques jours, une équipe internationale d’astrophysiciens de l’Université d’État de Lomonosov, à Moscou, rapportait la découverte d’une étoile binaire de type solaire dans les restes de cette supernova. Les relevés spectroscopiques ont révélé que l’atmosphère de cette étoile était polluée par les éléments lourds éjectés lors de l’explosion de la supernova. Parmi ces éléments, il y avait beaucoup de calcium (six fois plus que dans le Soleil) suggérant alors la découverte d’un type rare de supernova riche en calcium, des objets énigmatiques dont l’origine n’est pas encore claire. Les résultats de la recherche sont publiés dans la revue Nature Astronomy.

L’évolution d’une étoile massive se termine en effet par une explosion violente appelée supernova. Le bulbe central de l’étoile éclatée se contracte alors pour former une étoile à neutrons, tandis que les couches externes se retrouvent projetées dans l’espace interstellaire, ensemençant l’Univers. Il reste alors parfois une enveloppe gazeuse entourant l’étoile restante : la « supernova restante » (SNR). Les chercheurs dénombrent à ce jour plusieurs centaines de SNR dans la Voie lactée, dont des dizaines ont été associées à des étoiles neutroniques. L’échantillon reste plutôt faible, c’est pourquoi la détection de nouveaux exemples d’étoiles à neutrons « enveloppées » est très importante pour comprendre ces explosions de supernova.

Cette supposée étoile à neutrons, résidu de la supernova RCW 86, fut décelée en 2002 notamment à forte luminosité dans le domaine des rayons X qui caractérisent en général ce type d’étoiles. En revanche, les étoiles à neutrons sont supposées être très sombres, et cette étoile est au contraire très brillante, comme notre soleil. Qu’en est-il alors exactement ? Cette étoile est trop brillante pour être une étoile à neutrons, mais émet trop de rayons X pour être une étoile de type solaire. Il s’agit en fait d’un système binaire composé d’une étoile à neutrons visible dans le domaine des rayons X et d’une étoile G de type solaire visible en longueur d’onde optique.

Vasilii Gvaramadze

Dans ce scénario, l’une des étoiles de ce système binaire, plus massive, aurait donc explosé en supernovae, polluant au passage son compagnon avec une gamme d’éléments lourds et imprégnant son atmosphère de calcium. Les données ont récemment été confirmées par le Very Large Telescope de l’ESO au Chili révélant notamment que ces deux étoiles tournaient l’une autour de l’autre en une trentaine de jours.

Cet exemple est donc une excellente occasion d’en savoir plus sur ces supernovae rares riches en calcium. L’étude suggère ici que dans certaines circonstances, une grande quantité de calcium pourrait être synthétisée par l’explosion d’étoiles massives dans des systèmes binaires.

Source