Les étoiles en explosion ont ouvert la voie à notre compréhension de l'univers, mais les chercheurs ignorent encore bon nombre de leurs caractéristiques.

Une équipe de scientifiques, y compris des universitaires de l'Université de Chicago, semblent avoir trouvé les premiers rayons X provenant de supernovae de type Ia. Leurs conclusions sont publiées en ligne le 23 août dans le Avis mensuels de la Royal Astronomical Society .

Les astronomes sont friands des supernovas de type Ia, créé lorsqu'une étoile naine blanche dans un système à deux étoiles subit une explosion thermonucléaire, car ils brûlent à une luminosité spécifique. Cela permet aux scientifiques de calculer à quelle distance ils sont de la Terre, et ainsi de cartographier les distances dans l'univers. Mais il y a quelques années, les scientifiques ont commencé à trouver des supernovas de type Ia avec une étrange signature optique suggérant qu'elles portaient un manteau très dense de matière circumstellaire les entourant.

Un tel matériau dense n'est normalement vu qu'à partir d'un autre type de supernova appelé type II, et est créé lorsque les étoiles massives commencent à perdre de la masse. La masse éjectée s'accumule autour de l'étoile; alors, quand l'étoile s'effondre, l'explosion envoie une onde de choc dévalant à des vitesses supersoniques dans ce matériau dense, produisant une pluie de rayons X. Ainsi on voit régulièrement des rayons X de supernovas de type II, mais ils n'ont jamais été observés dans les supernovas de type Ia.

Lorsque l'équipe dirigée par UChicago a étudié la supernova 2012ca, enregistré par l'observatoire de rayons X Chandra, cependant, ils ont détecté des photons de rayons X provenant de la scène.

"Bien que d'autres types Ia avec un matériau circumstellaire aient été considérés comme ayant des densités également élevées sur la base de leurs spectres optiques, nous ne les avons jamais détectés auparavant avec les rayons X, " a déclaré le co-auteur de l'étude Vikram Dwarkadas, professeur agrégé de recherche au Département d'astronomie et d'astrophysique.

Les quantités de rayons X qu'ils ont trouvées étaient faibles - ils ont compté 33 photons lors de la première observation un an et demi après l'explosion de la supernova, et dix dans un autre environ 200 jours plus tard, mais présent.

« Cela semble certainement être une supernova Ia avec un matériau circumstellaire substantiel, et on dirait que c'est très dense, " dit-il. " Ce que nous avons vu suggère une densité environ un million de fois plus élevée que ce que nous pensions être le maximum autour de Ia. "

On pense que les naines blanches ne perdent pas de masse avant d'exploser. L'explication habituelle du matériel circumstellaire est qu'il proviendrait d'une étoile compagnon dans le système, mais la quantité de masse suggérée par cette mesure était très grande, Dwarkadas dit - bien plus grand que ce à quoi on pourrait s'attendre de la plupart des étoiles compagnons. "Même les étoiles les plus massives n'ont pas régulièrement des taux de perte de masse aussi élevés, " a-t-il dit. " Cela soulève une fois de plus la question de savoir exactement comment ces étranges supernovas se forment. "

"Si c'est vraiment un Ia, c'est un développement très intéressant parce que nous n'avons aucune idée de pourquoi il y aurait autant de matériel circumstellaire autour de lui, " il a dit.

"C'est surprenant ce que l'on peut apprendre de si peu de photons, " a déclaré l'auteur principal et étudiant diplômé de Caltech Chris Bochenek; son travail sur l'étude a formé sa thèse de premier cycle à UChicago. "Avec seulement des dizaines d'entre eux, nous avons pu en déduire que le gaz dense autour de la supernova est probablement aggloméré ou dans un disque."

Plus d'études pour rechercher des radiographies, et même des ondes radio provenant de ces anomalies, pourrait ouvrir une nouvelle fenêtre pour comprendre ces supernovas et comment elles se forment, disaient les auteurs.