De nouveaux résultats de l'Observatoire Chandra X-Ray suggèrent que la majorité des supernovae de type Ia se produisent en raison de la fusion de deux naines blanches. Cette nouvelle découverte fournit une avancée majeure dans la compréhension du type de supernovae que les astronomes utilisent pour mesurer l'expansion de l'Univers, ce qui permet aux astronomes d'étudier l'énergie sombre qui est supposée imprégner l'univers. "C'était un embarras majeur que nous ne connaissions toujours pas les conditions et les systèmes progéniteurs de certaines des explosions les plus spectaculaires de l'univers", a déclaré Marat Gilfanov du Max Planck Institute for Astrophysics, lors d'une conférence de presse avec des journalistes aujourd'hui. Gilfanov est l'auteur principal de l'étude publiée dans l'édition du 18 février de la revue Nature.
Les supernovae de type Ia servent de marqueurs de miles cosmiques pour mesurer l'expansion de l'univers. Parce qu'ils peuvent être vus à de grandes distances et qu'ils suivent un modèle de luminosité fiable. Cependant, jusqu'à présent, les scientifiques n'étaient pas sûrs de la cause réelle des explosions.
La plupart des scientifiques conviennent qu'une supernova de type Ia se produit lorsqu'une étoile naine blanche - un reste effondré d'une étoile âgée - dépasse sa limite de poids, devient instable et explose. Les deux principaux candidats à ce qui pousse la naine blanche sur le bord sont la fusion de deux naines blanches, ou accrétion, un processus dans lequel la naine blanche tire du matériau d'une étoile compagnon semblable au soleil jusqu'à ce qu'elle dépasse sa limite de poids.
"Nos résultats suggèrent que les supernovae dans les galaxies que nous avons étudiées proviennent presque toutes de deux naines blanches fusionnant", a déclaré le co-auteur Akos Bogdan, également de Max Planck. "Ce n'est probablement pas ce à quoi de nombreux astronomes s'attendraient."
La différence entre ces deux scénarios peut avoir des implications sur la façon dont ces supernovae peuvent être utilisées comme «bougies standard» - des objets d'une luminosité connue - pour suivre de vastes distances cosmiques. Parce que les naines blanches peuvent se présenter dans une gamme de masses, la fusion de deux peut entraîner des explosions dont la luminosité varie quelque peu.
Parce que ces deux scénarios généreraient des quantités différentes d'émissions de rayons X, Gilfanov et Bogdan ont utilisé Chandra pour observer cinq galaxies elliptiques proches et la région centrale de la galaxie d'Andromède. Une supernova de type Ia causée par l'accrétion de matière produit une importante émission de rayons X avant l'explosion. En revanche, une supernova issue de la fusion de deux naines blanches créerait nettement moins d'émissions de rayons X que le scénario d'accrétion.
Les scientifiques ont découvert que l'émission de rayons X observée était un facteur de 30 à 50 fois plus faible que prévu dans le scénario d'accrétion, l'excluant effectivement.
Ainsi, par exemple, l'image de Chandra ci-dessus serait environ 40 fois plus lumineuse que celle observée si la supernova de Type Ia dans le renflement de cette galaxie était déclenchée par le matériau d'une étoile normale tombant sur une étoile naine blanche. Des résultats similaires ont été trouvés pour cinq galaxies elliptiques.
Cela implique que les fusions de nains blancs dominent dans ces galaxies.
Il reste à savoir si ces fusions de naines blanches sont le principal catalyseur des supernovae de type Ia dans les galaxies spirales. Des études complémentaires sont nécessaires pour savoir si les supernovae dans les galaxies spirales sont causées par des fusions ou un mélange des deux processus. Une autre conséquence intrigante de ce résultat est qu'une paire de naines blanches est relativement difficile à repérer, même avec les meilleurs télescopes.
«Pour de nombreux astrophysiciens, le scénario de fusion semblait moins probable car trop peu de systèmes à double naine blanche semblaient exister», a déclaré Gilfanov. "Maintenant, ce chemin vers les supernovae devra être étudié plus en détail."
Source: NASA
