Une équipe internationale d'astrophysiciens dirigée par un scientifique de l'Institut d'astronomie Sternberg de l'Université d'État Lomonossov de Moscou a signalé la découverte d'une étoile binaire de type solaire à l'intérieur du reste de la supernova RCW 86. L'observation spectroscopique de cette étoile révèle que son atmosphère est polluée par de lourds éléments éjectés lors de l'explosion de la supernova qui a produit le RCW 86. En particulier, il a été constaté que l'abondance du calcium dans l'atmosphère stellaire dépasse l'abondance solaire d'un facteur six, ce qui laisse présager la possibilité que la supernova puisse appartenir à un type rare de supernova riche en calcium, objets énigmatiques dont l'origine n'est pas encore claire. Les résultats de la recherche sont publiés dans Astronomie de la nature en avril 2017, 24.

L'évolution d'une étoile massive se termine par une violente explosion appelée supernova. La partie centrale de l'étoile explosée se contracte en une étoile à neutrons, tandis que les couches externes se dilatent à grande vitesse et forment une enveloppe gazeuse étendue appelée reste de supernova (SNR). Actuellement, plusieurs centaines de SNR sont connus dans la Voie Lactée, dont des dizaines se sont avérées être associées à des étoiles à neutrons. La détection de nouveaux exemples d'étoiles à neutrons dans les SNR est très importante pour comprendre la physique des explosions de supernova.

En 2002, Vasilii Gvaramadze, un scientifique de l'Institut d'astronomie Sternberg, ont proposé que l'apparence piriforme de la nuit RCW 86 soit due à une explosion de supernova près du bord d'une bulle soufflée par le vent d'une étoile massive en mouvement, l'étoile progénitrice de la supernova. Cela lui a permis de détecter une étoile à neutrons candidate, actuellement connu sous le nom de [GV2003] N, associé au RCW 86 en utilisant les données de l'observatoire de rayons X Chandra.

Si [GV2003] N est, En effet, une étoile à neutrons, alors ce devrait être une source d'émission optique très faible. Mais dans l'image optique obtenue en 2010, une étoile très brillante a été détectée à la position de [GV2003] N. Cela pourrait signifier que [GV2003] N n'était pas une étoile à neutrons. Vasilii Gvaramadze, le principal auteur de la Astronomie de la nature publication, explique :« Afin de déterminer la nature de l'étoile optique à la position de [GV2003] N, nous avons obtenu ses images à l'aide de l'imageur optique/proche infrarouge à sept canaux GROND du télescope de 2,2 mètres de l'Observatoire européen austral (ESO). La distribution spectrale de l'énergie a montré que cette étoile est de type solaire (une étoile dite G). Mais comme la luminosité aux rayons X de l'étoile G devrait être nettement inférieure à celle mesurée pour [GV2003] N, nous sommes arrivés à la conclusion qu'il s'agit d'un système binaire composé d'une étoile à neutrons (visible en rayons X comme [GV2003] N) et d'une étoile G, visible dans les longueurs d'onde optiques."

L'existence de tels systèmes est le résultat naturel de l'évolution massive des étoiles binaires. Récemment, il a été reconnu que la majorité des étoiles massives se forment dans des systèmes binaires et multiples. Lorsqu'une des étoiles explose dans un système binaire, le second pourrait être pollué par des éléments lourds, éjecté par une supernova.

Pour vérifier l'hypothèse que [GV2003] N est un système binaire, les astrophysiciens ont obtenu quatre spectres de l'étoile G en 2015 avec le Very Large Telescope (VLT) de l'ESO. Il a été constaté que la vitesse radiale de cette étoile a considérablement changé en un mois, ce qui est indicatif d'un binaire excentrique avec une période orbitale d'environ un mois. Le résultat obtenu a prouvé que [GV2003] N est une étoile à neutrons et que RCW 86 est le résultat d'une explosion de supernova près du bord d'une bulle soufflée par le vent. Ceci est très important pour comprendre la structure de certains SNR particuliers ainsi que pour la détection de leurs étoiles à neutrons associées.

Jusque récemment, l'explication la plus populaire de l'origine des supernovae riches en calcium était la détonation d'une coquille d'hélium sur des naines blanches de faible masse. Les résultats obtenus par Vasilii Gvaramadze et ses collègues, cependant, implique que dans certaines circonstances, une grande quantité de calcium pourrait également être synthétisée par l'explosion d'étoiles massives dans des systèmes binaires.

Vasilii Gvaramadze dit, "Nous continuons à étudier [GV2003] N. Nous allons déterminer les paramètres orbitaux du système binaire, estimer les masses initiales et finales de l'ancêtre de la supernova, et la vitesse de coup de pied obtenue par l'étoile à neutrons à la naissance. De plus, nous allons également mesurer les abondances d'éléments supplémentaires dans l'atmosphère de l'étoile G. Les informations obtenues pourraient être d'une importance cruciale pour comprendre la nature des supernovae riches en calcium."