Au cours d'une année type, il y a environ 50 novae, explosions nucléaires à la surface des étoiles naines blanches, dans notre galaxie. Certaines de ces explosions sont si brillantes et puissantes, ils dépassent l'échelle de l'explication scientifique.

Utilisant deux puissants télescopes, des astronomes de la Michigan State University ont prouvé une théorie qui explique ces novas super-lumineuses et d'autres explosions astronomiques. Les résultats, publié dans le numéro actuel de Astronomie de la nature , indiquent que de puissantes ondes de choc amplifient les explosions au-delà de toute échelle traditionnelle pour les explosions nucléaires.

"Les astronomes ont longtemps pensé que l'énergie des novae était dominée par la naine blanche, contrôler la quantité de lumière et d'énergie émise, " a déclaré Laura Chomiuk, Astronome MSU et co-auteur de l'étude. "Ce que nous avons découvert, cependant, était une source d'énergie complètement différente - des ondes de choc qui peuvent dominer toute l'explosion."

Au début de l'explosion, il éjecte une glacière, vague plus lente de matière gazeuse, relativement parlant. Derrière, bien que, est un chaud, vague rapide accélérant juste derrière elle. La collision des deux éjections produit une onde de choc, ce qui se traduit par une explosion spectaculaire de chaleur et de lumière.

"Plus le choc est fort, plus la nova est brillante, " a déclaré Chomiuk. "Nous pensons que c'est la vitesse de la deuxième vague qui influence l'explosion."

Cette étude explique une théorie soutenue par Brian Metzger, astronome de l'Université de Columbia, qui est également co-auteur de cet article.

Maintenant que la théorie a été prouvée, les astronomes utilisent les novae pour mieux comprendre d'autres explosions surchargées, comme celles qui marquent la mort des étoiles massives dans des galaxies lointaines.

"Les novae sont de petits laboratoires dans notre arrière-cour galactique que nous pouvons utiliser pour étudier certaines des explosions les plus lumineuses de l'univers, " a déclaré Chomiuk. " Alors que les futures novae se produisent, nous pourrons les observer pour mieux comprendre comment les chocs s'éclairent et alimentent les explosions. Nous voulons vraiment découvrir à quel point les chocs énergétiques sont courants. »

La découverte est marquée par la persévérance acharnée des chercheurs. Quand les novae se produisent, il y a de fortes chances qu'ils soient observés par le sondage automatisé All Sky de l'Ohio State University pour SuperNovae. ASAS-SN est une suite de télescopes robotiques dans les hémisphères nord et sud. En réalité, ASAS-SN a découvert cette nova particulière présentée dans cette étude - ASASSN-16ma.

Lorsque ASASSN-16ma a été découvert en octobre 2016, Kwan-Lok ​​Li, astronome MSU et auteur principal, et Chomiuk, a demandé un deuxième télescope – le télescope spatial Fermi Gamma-ray de la NASA – également observer l'explosion et mesurer les rayons gamma libérés par la nova. Les rayons gamma sont un traceur direct des ondes de choc.

Ne négligeant aucune pierre, Chomiuk a également alerté l'American Association of Variable Star Observers. Ce groupe international d'astronomes professionnels et amateurs s'est joint à nous et a fourni une grande partie des données optiques qui ont prouvé cette découverte.

Les observations recueillies auprès de ces sources ont fourni des données sans précédent. Les résultats sans équivoque, lorsqu'il est exprimé par un graphique, afficher une ligne d'énergie pulsante - ressemblant à un battement de cœur galactique, de toutes sortes - avec la lumière optique et les rayons gamma se reflétant et prouvant la théorie. Les rayons gamma et la lumière optique proviennent de la même source, ce qui montre que les chocs dominent la luminosité de la nova.

"La luminosité de la nova et la force de nos données m'ont vraiment surpris, " a dit Li. " D'autres novae peuvent prendre des jours ou des semaines pour que nous collections suffisamment de données. Celui-ci, bien que, était visible après seulement une journée, et nous savions que c'était le bon."