Les astronomes ont peut-être trouvé le premier exemple de notre galaxie d'un type inhabituel d'explosion stellaire. Cette découverte, réalisé avec l'observatoire à rayons X Chandra de la NASA, ajoute à la compréhension de la façon dont certaines étoiles se brisent et ensemencent l'univers avec des éléments essentiels à la vie sur Terre.

Cet objet intrigant, situé près du centre de la Voie Lactée, est un vestige de supernova appelé Sagittaire A Est, ou Sgr A East pour faire court. Sur la base des données de Chandra, les astronomes ont précédemment classé l'objet comme les restes d'une étoile massive qui a explosé en tant que supernova, l'un des nombreux types d'étoiles explosées que les scientifiques ont catalogués.

En utilisant des observations plus longues de Chandra, une équipe d'astronomes a maintenant conclu que l'objet provient d'un autre type de supernova. C'est l'explosion d'une naine blanche, une braise stellaire rétrécie d'une étoile appauvrie en carburant comme notre Soleil. Lorsqu'une naine blanche tire trop de matière d'une étoile compagne ou fusionne avec une autre naine blanche, la naine blanche est détruite, accompagné d'un éclat de lumière époustouflant.

Les astronomes utilisent ces "supernovae de type Ia" car la plupart d'entre elles émettent presque la même quantité de lumière à chaque fois, peu importe où elles se trouvent. Cela permet aux scientifiques de les utiliser pour mesurer avec précision les distances dans l'espace et étudier l'expansion de l'univers.

Les données de Chandra ont révélé que Sgr A East, cependant, ne provenait pas d'un type Ia ordinaire. Au lieu, il semble qu'il appartienne à un groupe spécial de supernovae qui produisent des quantités relatives d'éléments différentes de celles du type I traditionnel, et des explosions moins puissantes. Ce sous-ensemble est appelé "Type Iax, " un membre potentiellement important de la famille des supernovas.

"Alors que nous avons trouvé des supernovae de type Iax dans d'autres galaxies, nous n'avons pas identifié de preuves pour un dans la Voie lactée jusqu'à présent, " a déclaré Ping Zhou de l'Université de Nanjing en Chine, qui a dirigé la nouvelle étude à l'Université d'Amsterdam. "Cette découverte est importante pour comprendre la myriade de façons dont les naines blanches explosent."

Les explosions de naines blanches sont l'une des sources les plus importantes dans l'univers d'éléments comme le fer, nickel, et chrome. Le seul endroit où les scientifiques savent que ces éléments peuvent être créés est à l'intérieur du four nucléaire des étoiles ou lorsqu'elles explosent.

"Ce résultat nous montre la diversité des types et des causes des explosions de naines blanches, et les différentes manières dont ils fabriquent ces éléments essentiels, " a déclaré le co-auteur Shing-Chi Leung de Caltech à Pasadena, Californie. "Si nous avons raison sur l'identité des restes de cette supernova, ce serait l'exemple connu le plus proche de la Terre."

Les astronomes débattent toujours de la cause des explosions de supernova de type Iax, mais la théorie dominante est qu'elles impliquent des réactions thermonucléaires qui voyagent beaucoup plus lentement à travers l'étoile que dans les supernovae de type Ia. Cette marche relativement lente de l'explosion conduit à des explosions plus faibles et, Par conséquent, différentes quantités d'éléments produits dans l'explosion. Il est également possible qu'une partie de la naine blanche soit laissée pour compte.

Sgr A Est est situé tout près du Sagittaire A*, le trou noir supermassif au centre de notre galaxie de la Voie Lactée, et croise probablement le disque de matière entourant le trou noir. L'équipe a pu utiliser les observations de Chandra ciblant le trou noir supermassif et la région qui l'entoure pendant environ 35 jours au total pour étudier Sgr A East et trouver le schéma inhabituel des éléments dans les données de rayons X. Les résultats de Chandra sont en accord avec les modèles informatiques prédisant une naine blanche qui a subi des réactions nucléaires lentes, ce qui en fait un bon candidat pour un reste de supernova de type Iax.

"Ce reste de supernova est à l'arrière-plan de nombreuses images Chandra du trou noir supermassif de notre galaxie prises au cours des 20 dernières années, " dit Zhiyuan Li, également de l'Université de Nanjing. "Nous avons peut-être enfin déterminé ce qu'est cet objet et comment il est devenu."

Dans d'autres galaxies, les scientifiques observent que les supernovae de type Iax se produisent à un taux d'environ un tiers de celui des supernovae de type Ia. Dans la Voie Lactée, il y a eu trois restes de supernova de type Ia confirmés et deux candidats de moins de 2 ans, 000 ans, correspondant à un âge où les vestiges sont encore relativement brillants avant de s'estomper plus tard. Si Sgr A Est a moins de 2 ans, 000 ans et résulte d'une supernova de type Iax, cette étude suggère que notre galaxie est alignée par rapport au nombre relatif de supernovae de type Iax observées dans d'autres galaxies.

Avec la suggestion que Sgr A East est le vestige de l'effondrement d'une étoile massive, des études antérieures ont également souligné qu'une supernova normale de type Ia n'avait pas été exclue. La dernière étude menée avec ces données profondes de Chandra s'oppose à la fois à l'étoile massive et aux interprétations normales de type Ia.

Ces résultats seront publiés le mercredi 10 février, 2021 dans Le Journal d'astrophysique , et une préimpression est disponible en ligne.