Novae, Supernovae, Hypernovae : la mort des étoiles massives

[Aries Phoenix]

La cosmologie des étoiles dans le détail, c'est pas ma spécialité
J'ai lu un sujet wiki sur la question, et c'est vrai que je me souvenais très mal de mes cours, confondant la séparation entre l'étoile et ses astres satellites lors de la condensation de la nébuleuse avec des éruptions stellaires postérieures

[phoenlx]

oui voilà les éruptions c'est plutôt quand l'étoile est bien constituée

[phoenlx]

Une vidéo de vulgarisation qui fera sans doute plaisir à Nova , sur la vie et la mort des étoiles ( sont évoqués notamment les phénomènes de mort par supernovae pour les étoiles les plus massives ) ;

[phoenlx]

Pas mal , grâce à la vidéo j'ai appris un truc : ce que sont les " trainardes bleues " ( je n'avais jamais entendu parler de ce terme )

Il s'agit en gros d'étoiles massives assez jeunes et chaudes à l'intérieur des amas globulaires ( composés de vieilles étoiles ) , donc contrastant avec les autres de ce genre d'amas, et dont la formation est du à la collision de vieilles étoiles de l'amas, phénomène qui est statistiquement plus susceptible de se produire assez souvent dans ce type de structures où la densité d'étoiles est importante, que dans les régions normales des galaxies ( hors amas ) comme la région du bras spiral où se trouve notre soleil par exemple .. La fusion des deux étoiles ( vieilles ) donne donc une sorte de nouvelle étoile plus bleue, plus chaude, le genre d'étoiles qui en principe vivent beaucoup moins longtemps ( d'où leur nom : au côté des autres on a l'impression qu'elles sont "à la traine" , étoiles jeunes à faible durée de vie au milieu de centaines d'étoiles vieilles et rouges, et semblant vivre donc beaucoup plus longtemps qu'elles ne devraient .. )

Sympathique série d'émission, je rappèle que ça fait partie de la série de documentaires nommés L'univers et ses mystères
( --> voir ce topic : viewtopic.php?f=33&t=6848 )
série qui contient au moins une soixantaine d'émissions sur l'astronomie et l'espace, de même durée, je vous conseille vraiment de les voir, c'est clairement expliqué même si c'est parfois un peu trop vulgarisé, et qu'il y a des petits problèmes de traductions de l'anglais de temps en temps ( d'ailleurs dans celle-ci j'ai repéré une erreur, à un moment ils ont dit " neutron " au lieu de "étoile à neutron " .. )

[phoenlx]

Une photo qui illustre le phénomène que j'évoque dans le post d'avant ( et évoqué à la fin de la vidéo que j'ai posté ) : Les "trainardes bleues" ou " Blue straggler " en anglais ..

( ici on en voit un grand nombre à l'intérieur de l'amas globulaire NGC 6397 )

[Aries Phoenix]

Elle est bien tripante ta dernière vidéo

[phoenlx]

oui j'aime bien ces émissions, il y en a plus de 60 sur plein de thèmes astronomiques, une fois j'avais aussi posté une sur les constellations dans un topic mais apparemment ils l'ont viré ( Nova avait eu le temps de la voir )

[Somewhere]

Très bon ce documentaire, ça me donne des envies de topics.

En faite, l'hydrogène est à la base de tout.

[phoenlx]

Ben oui ! c'est l'élément le plus simple de la nature

[phoenlx]

La nébuleuse SNR B0509-67.5, située à 160 000 années-lumière de nous dans la galaxie satellite de la voie lactée Le Grand Nuage de Magellan.
Il s'agit d'une séquelle d'une supernova qui aurait explosé vers l'an 1600 (et que les populations de l'hémisphère austral à cette époque ont du apercevoir) ; enfin quand je dis exploser vers l'an 1600 c'est évidemment le moment où la lumière nous parvient, l'époque réelle est évidemment bien plus tôt (il y a plus de 160000 ans vu la distance en années lumières ... )
cette bulle de gaz fait actuellement 23 années lumières de diamètre et continue de grossir à 18 millions de km/heures.

[phoenlx]

étonnante cette supernova, elle n'arrête pas de réexploser depuis 60 ans

https://www.youtube.com/watch?v=ZVUIPT8-6Dc

[phoenlx]

[Maedhros]

Identification de 2 résidus de supernovas proches productrices de fer-60

Il y a exactement un mois, je vous rapportais une étude montrant la découverte d'un isotope rare du fer dans la glace de l'Antarctique devant provenir d'une ou plusieurs supernova ayant explosé relativement proche de nous dans le temps et l'espace (voir aussi ici). Aujourd'hui, une étude publiée dans les Monthly Notices of the Royal Astronomical Society apporte une identification probable pour les résidus de ces supernovas, qui seraient au nombre de deux : un pulsar animé d'une grande vitesse qui aurait été accompagné d'une étoile, elle aussi expulsée dans le cataclysme, et un autre pulsar, lui, toujours en couple.

On le sait quand une étoile massive qui est en couple avec une autre étoile arrive à la fin de sa vie, elle explose en supernova de type II et laisse derrière elle un pulsar ou parfois un trou noir. Très souvent, l'explosion n'est pas de symétrie parfaitement sphérique et l'étoile à neutron résiduelle se retrouve propulsée dans l'espace avec une certaine vitesse. Les spécialistes appelle cela un "kick". Mais l'étoile compagne malheureuse qui a assisté impuissante à l'explosion peut elle aussi subir une violente expulsion et se retrouver errante dans une autre direction, pas forcément dans la direction opposée.
Ralf Neuhäuser (Université de Jena) et ses collègues allemand et arménien ont étudié dans les données astrométriques de Gaia les trajectoires d'étoiles fuyantes qui semblaient toutes provenir d'une région riche en étoiles massives, l'association dite de Scorpius-Centaurus-Lupus, ainsi que 400 étoiles à neutrons dont les trajectoires semblaient également passer par ce groupe.
Les astrophysiciens ont construit un logiciel spécifique permettant de retracer les trajectoires des étoiles à partir des vitesses et des positions qui sont observées aujourd'hui, ce dans le potentiel gravitationnel de la Galaxie et sur quelques millions d'années. Ils trouvent qu'une étoile nommée ζ Oph (zeta Ophiuchi) et un pulsar nommé PSR B1706-16 ont des trajectoires qui les mènent exactement au même endroit au même moment : il y a 1,78 ± 0,21 millions d'années à une distance de 107 ± 4 pc (environ 350 années-lumière). Le pulsar se meut à une vitesse de 260 km/s. Ça ne peut pas être un hasard... Elles ont dû être toutes les deux expulsées au cours de la supernova. Les astronomes peuvent même estimer la masse de l'étoile progénitrice à une fourchette entre 16 et 18 masses solaires. A partir de là, ils calculent quelle quantité de Fer-60 a été produit et peut se retrouver sur Terre.

Ralf Neuhäuser et ses collègues notent par ailleurs que dans le groupe Scorpius-Centaurus-Lupus se trouve une seule binaire X, constituée probablement d'un pulsar, mais encore en couple avec sa compagne (1H11255-567). Et ce pulsar, produit par une supernova de type II sans doute assez symétrique, est situé à une distance comprise entre 89 et 112 pc et devrait avoir un âge d'environ 1,8 millions d'années. La supernova correspondante aurait donc quasi la même distance et le même âge que celle ayant produit le kick de PSR B1706-16 et ζ Oph. Il n'y a donc non pas une seule supernova ayant explosé à environ 350 années-lumière il y a un peu moins de 2 millions d'années, mais deux.

La quantité de fer-60 retrouvé sur Terre, que soit dans la glace de l'Antarctique ou bien au fond des océans, est cohérente selon les chercheurs avec ce qu'ont pu produire deux supernovas à une centaine de parsecs il y a 1,8 millions d'années lorsque nos lointains ancêtres se redressaient pour regarder le ciel de la savane.

http://www.ca-se-passe-la-haut.fr/2019/ ... xA_wH9MkO0

[phoenlx]

comment l'isotope du fer concerné ici s'est retrouvé sur Terre ? par les rayons cosmiques ?

[Somewhere]

Ce nouveau type d’explosion cosmique est encore plus impressionnant qu’une supernova



Des chercheurs de l’Observatoire américain de radioastronomie viennent de décrire un troisième type d’explosion cosmique (issue de la mort d’une étoile massive) qui est, en quelque sorte, la combinaison des deux premiers : la supernova et le sursaut gamma.

Plus une étoile est massive, plus sa mort fera grand bruit dans l’Univers. Jusqu’ici, les scientifiques pensaient que l’explosion d’une telle étoile ne pouvait prendre que deux formes. Aujourd’hui, des astronomes de l’Observatoire national de radioastronomie (NRAO) aux États-Unis en décrivent une troisième, tout autant cataclysmique. Lorsqu’une étoile arrive à cours de combustible nucléaire, elle signe son arrêt de mort. Si elle est particulièrement massive (au moins équivalente à la masse du Soleil), elle peut imploser sous la forme d’une supernova ou d’une hypernova (ou surpernova superlumineuse) voire d’un sursaut de rayons gamma. En quelques secondes, l’étoile mourante s’effondre sur elle-même avant, parfois, d’engendrer une étoile à neutron très lumineuse ou un trou noir. Dans le cas d’une supernova (ou d’une hypernova, sa forme extrême), l’onde de choc projette une grande quantité de matériels chimiques dans l’espace – d’où la sensation d’explosion. Ces jets de matière peuvent générer un disque d’accrétion autour de l’ex-étoile. Dans le cas d’un sursaut gamma, pour les étoiles plus massives, le souffle de l’explosion et la force de ce nouveau disque d’accrétion vont jusqu’à émettre des rayons gamma, observables pendant parfois plusieurs heures. Le troisième type d’explosion cosmique, nouvellement découvert, combine ces deux phénomènes en un seul.

La combinaison d’une supernova et d’un sursaut gamma

“Cela nous a pris deux ans pour comprendre ce que nous observions tellement cela nous paraissait anormal”, avoue dans un communiqué, Raffaella Margutti, l’une des astronomes du NRAO et auteurs de deux études sur la question publiée dans The Astrophysical Journal et The Astrophysical Journal Letters. Ses collègues chercheurs et elle y décrivent ce qu’ils appellent un “Fast Blue Optical Transient” (FBOT), un événement astronomique transitoire optique bleu rapide. Ce dernier combine à la fois les caractéristiques d’une supernova et d’un sursaut gamma mais diffère des deux. À la manière d’une supernova, ce type d’explosion cosmique projette un lot de matières jusqu’à former un disque d’accrétion. Il émet, lui aussi, des rayons gamma. Cependant, le disque d’accrétion formé est composé d’éléments chimiques si denses que les rayons gamma qui le traversent “bleuissent” et deviennent visibles – comme des projections de lumière très brillantes.

Fruit de conditions cosmiques particulières ?

Les chercheurs américains ont retrouvé ce phénomène chez trois explosions cosmiques : AT 2018cow, surnommée “La Vache”, située à 200 millions d’années-lumière de notre système solaire, CSS161010, découverte en 2016 à 500 millions d’années-lumière, et ZTF18abvkwla, ou “Le Koala”, découvert à plus de 3,4 milliards d’années-lumière. À noter que notre galaxie, la Voie Lactée, ne mesure que 100 000 années-lumière de diamètre (ou 500 000, en considérant sa bordure étendue). Selon les conclusions des scientifiques, deux raisons pourraient être à l’origine d’un FBOT. D’une part, dans deux cas sur trois, la matière cosmique projetée par l’explosion comportait de l’hydrogène – “ce qui n’apparaît jamais lors d’un sursaut gamma” selon les astronomes. D’autre part, ces trois premiers FBOT identifiés se sont produits dans des galaxies “naines”. “Leurs propriétés cosmiques ont peut-être induits des possibilités d’évolution très rares chez ces ex-étoiles”, soutient l’astronome Deanne Coppejans.

https://www.journaldugeek.com/2020/05/2 ... supernova/