L'existence de supernovae géantes soulève de nouvelles questions chez les astronomes
Une équipe internationale de recherche vient de faire une découverte sensationnelle en recherche astronomique: l'existence de supernovae dont la masse dépasse ce que l'on pensait être la limite théorique. Leurs découvertes seront bientôt publiées dans la revue Astrophysical Journal; elles pourraient bouleverser la façon dont les experts en cosmologie mesurent l'expansion de l'univers et fournir un nouveau modèle structurel permettant de mieux comprendre les supernovae. Les travaux de recherche ont été financés par une bourse Marie Curie du septième programme-cadre (7e PC) de l'UE. Le phénomène de supernova résulte de l'explosion d'une étoile. Il est visible dans toute la galaxie et se caractérise par une bouffée de rayonnements et de luminosité qui peut durer des semaines ou des mois avant de s'affaiblir. Les supernovae de type 1a servent de règle cosmique pour évaluer à quelle distance se trouve la galaxie où elles se produisent. Les experts en cosmologie les utilisent également afin d'essayer de comprendre l'expansion passée et future de l'univers, ainsi que pour explorer la nature de l'énergie sombre. Les supernovae de type 1a résultent de l'explosion de naines blanches, qui sont en quelque sorte le noyau mort d'une étoile. Les scientifiques pensaient que la masse d'une naine blanche, avant qu'elle n'explose en supernova, ne pouvait pas excéder la limite de Chandrasekhar, soit une masse critique d'environ 1,4 fois celle du soleil. La limite de Chandrasekhar est un outil de grande valeur pour les experts en cosmologie qui leur permet de mesurer la distance d'une supernova. Cependant, depuis 2003, ils ont observé quatre supernovae particulièrement lumineuses. Baptisées «supers supernovae Chandrasekhar», leur existence a soulevé d'importantes questions quant à savoir si elles excédaient la limite de Chandrasekhar. Pour en apprendre davantage, l'équipe de recherche «Nearby Supernova Factory» composée de physiciens américains et français et dirigée par l'université Yale a mesuré la masse de la naine blanche responsable de l'une des supernovae très lumineuse (baptisée SN 2007if). Des télescopes du Chili et des États de Californie et d'Hawaï aux États-Unis ont confirmé que la masse de SN 2007if était 2,1 fois supérieure à celle du soleil, ce qui signifie qu'elle excède la limite de Chandrasekhar. Elle semble également être composée d'un coeur central, d'une enveloppe faite de matériaux expulsés lors de l'explosion, et d'une masse environnante de matériaux préexistants L'équipe mesure les masses de l'ensemble du système stellaire, ce qui aidera les experts en cosmologie à mieux comprendre le développement d'une supernova. «Nous connaissons peu de choses des étoiles qui mènent à ces supernovae», explique le professeur Richard Scalzo, chef d'équipe de l'université Yale. «Nous souhaitons déterminer de quel type d'étoiles il s'agit et comment elles se sont formées et ont évoluées au fil du temps.» Le professeur Scalzo pense que SN 2007if pourrait avoir été créée par la fusion de deux naines blanches et non par l'explosion d'une seule. Les chercheurs souhaitent maintenant étudier les autres supers supernovae Chandrasekhar afin d'établir si elles ont été créées par plus d'une naine blanche. Les experts en cosmologie étudient actuellement la façon dont les étoiles ayant des masses supérieures à la limite de Chandrasekhar pourraient exister sans s'effondrer sous leur propre poids. S'ils constatent que ces immenses supernovae ont des règles de physique différentes, la future recherche en cosmologie pourrait en être bouleversée. «Les supernovae servent à faire des hypothèses concernant la destinée de l'univers et notre théorie de la gravité», déclare le professeur Scalzo. «Une évolution de compréhension des supernovae pourrait avoir un impact considérable sur nos théories et prédictions.»
Pays
Chili, France, États-Unis