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Une supernova « ratée » propulse une naine blanche à travers la galaxie

Crédits : Mark Garlick / Université de Warwick

Une étoile naine blanche, victime il y a plusieurs milliers d’années d’une « supernova partielle » parcourt désormais la galaxie à plus de 900 000 km/h.

Les naines blanches sont les noyaux d’étoiles moyennes, comme le Soleil, qui ont expulsé toutes leurs couches externes. Vous obtenez alors un cadavre stellaire, froid et sombre, de la taille de la Terre. Plus de 90% des étoiles de la Voie lactée finiront ainsi.

Selon des recherches antérieures, les naines blanches présentent généralement des structures internes disposées en couches. Leurs noyaux sont principalement composés de carbone et d’oxygène, le tout enrobé d’une couche d’hélium, puis d’une couche d’hydrogène.

En 2015, une équipe d’astronomes est tombée sur l’un de ces objets, nommé SDSS J1240 + 6710, situé à environ 1430 années-lumière de la Terre.

A priori, rien d’extraordinaire. Jusqu’au jour où les chercheurs ont remarqué son atmosphère inhabituelle.

Un étrange cadavre

Sa couche la plus externe semblait en effet ne posséder ni hydrogène ni hélium, mais présentait un étrange mélange d’oxygène, de néon, de magnésium et de silicium.

Des études de suivi faites avec Hubble ont également confirmé la présence de carbone, de sodium et d’aluminium dans l’atmosphère de l’objet. Du jamais vu jusqu’alors.

Mais ce n’est pas tout. Au cours de cette étude, les astronomes ont également découvert que la naine blanche se déplaçait très rapidement, à plus de 900 000 kilomètres par heure. Et, qui plus est, dans la direction opposée au sens de rotation de la galaxie.

Enfin, l’objet avait une masse particulièrement faible (seulement environ 40% de la masse du Soleil).

Comment alors expliquer toutes ces caractéristiques inhabituelles ? Boris Gänsicke, astrophysicien à l’Université de Warwick (Angleterre), s’est penché sur la question. Et il a sa petite idée. Selon lui, la naine blanche aurait essuyé une explosion thermonucléaire non pas complète, mais partielle.

naine blanche supernova
Cassiopée A, un rémanent de supernova observé à 11 000 années-lumière. Crédits : WikiImages

Un événement bref

Les supernovas, qui sont les explosions stellaires les plus puissantes de l’univers, peuvent se produire de plusieurs manières.

Certaines peuvent se déclencher dans un système binaire, lorsqu’une naine blanche meurt en siphonnant la masse de son étoile compagnon. Si la naine est trop gourmande, toute cette masse volée se contracte alors dans le coeur de l’objet. La densité de matière et les températures en hausse déclenchent finalement une réaction en chaîne thermonucléaire qui, normalement, élimine la naine blanche.

Dans ce nouveau cas de figure, les chercheurs ont noté la présence d’éléments qui auraient pu être produits lors des premières réactions thermonucléaires d’une supernova. En revanche, il ont également souligné l’absence d’éléments lourds, comme le fer, le nickel, le chrome et le manganèse.

Ces éléments sont normalement « cuits » à partir d’éléments plus légers. Leur absence ici suggère que la naine blanche n’a en réalité pas traversé toutes les phases classiques de la supernova, n’atteignant finalement pas les températures et les densités nécessaires pour forger ces éléments lourds.

« C’est ce qui rend cette naine blanche unique – elle a subi une combustion nucléaire, mais s’est arrêtée avant la fin, résume Boris Gänsicke. Ce fut un événement bref, qui n’a probablement duré que quelques heures ».

Enfin, les chercheurs théorisent que l’événement aurait également eu pour effet d’emporter les deux étoiles dans une direction opposée à leur vitesse orbitale, dans une sorte de manoeuvre de fronde. Cela expliquerait la grande vitesse de cette naine blanche, et le fait qu’elle évolue dans le sens inverse de la rotation de la galaxie.