Une équipe internationale de scientifiques de l'Université Monash (Melbourne, Australie), les universités de Towson et de Pittsburgh (USA) et le Max Planck Institute for Astrophysics, a jeté un nouvel éclairage sur les origines de la célèbre supernova de Tycho. La recherche, Publié dans Astronomie de la nature , démystifie l'opinion commune selon laquelle la supernova de Tycho est issue d'une naine blanche, qui avait lentement accumulé de la matière de son compagnon dans un système binaire.

Les supernovae de type Ia (SNe Ia) servent de bougies standard de la cosmologie observationnelle moderne; ils jouent également un rôle vital dans l'évolution chimique galactique. Cependant, l'origine de ces gigantesques explosions cosmiques reste incertaine. Bien qu'il existe un consensus presque universel selon lequel les SNe Ia sont le résultat de la perturbation thermonucléaire d'une naine blanche composée de carbone et d'oxygène atteignant la limite de masse de Chandrasekhar (environ 1,4 fois la masse de notre Soleil), la nature exacte de leurs ancêtres est encore inconnue. La naine blanche aurait pu accumuler progressivement la matière d'une étoile compagne atteignant ainsi la limite de masse de Chandrasekhar, à quel point l'emballement nucléaire a commencé ; ou l'explosion nucléaire aurait pu être déclenchée par la fusion de deux naines blanches dans un système binaire compact. Ces deux scénarios diffèrent considérablement par le niveau d'émission électromagnétique attendu de l'ancêtre pendant des millions d'années avant l'explosion.

Une naine blanche qui accrète de la matière de l'étoile donneuse devient une source de photons X et UV extrêmes - le scénario d'accrétion canonique implique un géniteur chaud et lumineux qui ioniserait tout le gaz environnant dans un rayon d'environ 10 à 100 parsecs ( jusqu'à environ 300 années-lumière), la sphère dite de Strömgren. Après que la naine blanche soit perturbée dans l'explosion de la supernova, la source d'émission ionisante disparaît. Cependant, il faut un certain temps pour que le gaz interstellaire se recombine et redevienne neutre - une nébuleuse ionisée continuera d'exister autour de la supernova pendant environ 100, 000 ans après l'explosion. Ainsi, la détection de même de petites quantités de gaz neutre à proximité d'une supernova peut aider les scientifiques à imposer des contraintes strictes sur la température et la luminosité de l'ancêtre.

il y a 445 ans, Tycho Brahe a observé une stella nova ("nouvelle étoile") dans le ciel nocturne. Plus lumineuse que Vénus lors de sa première apparition, il s'est estompé au cours de l'année suivante. Aujourd'hui, nous savons que Tycho avait observé une perturbation nucléaire d'une naine blanche – une supernova de type Ia. En raison de son histoire et de sa relative proximité avec la Terre, La supernova de Tycho est l'un des exemples les mieux documentés de supernova de type Ia.

En particulier, nous savons d'après les observations optiques que le reste de la supernova aujourd'hui s'étend dans le gaz essentiellement neutre. Ainsi, utiliser le vestige lui-même comme sonde de son environnement, les scientifiques pourraient exclure les progéniteurs lumineux chauds qui auraient produit une sphère de Strömgren plus grande que le rayon du reste actuel (~ 3 parsecs). Cela exclut de manière concluante les naines blanches à combustion nucléaire constante (sources de rayons X super douces), ainsi que l'émission de disque d'une naine blanche de masse Chandrasekhar accrétant plus d'une masse solaire en environ 100 millions d'années (novae récurrente). L'absence d'une sphère de Strömgren environnante est compatible avec la fusion d'une double naine blanche binaire, bien que d'autres scénarios plus exotiques soient également possibles.