Une nouvelle étude soutient que l'explosion observée par Johannes Kepler en 1604 a été causée par la fusion de deux résidus stellaires.

La supernova de Kepler, dont il ne reste que le reste de la supernova, a eu lieu dans la constellation d'Ophiuchus, dans le plan de la Voie Lactée, 16, 300 années-lumière du soleil. Une équipe internationale dirigée par la chercheuse Pilar Ruiz Lapuente (UB-IECC y CSIC), auquel le chercheur de l'IAC Jonay González Hernández a participé, a essayé de trouver l'étoile survivante possible du système binaire dans lequel l'explosion a eu lieu.

Dans ces systèmes, lorsqu'au moins une des étoiles (de masse la plus élevée) arrive en fin de vie et devient une naine blanche (WD), l'autre peut commencer à transférer de la matière jusqu'à une certaine limite de masse (équivalent à 1, 44 masses solaires, la soi-disant "limite de Chandrasekhar"). Ce processus conduit à l'allumage central du carbone chez la naine blanche, produisant une explosion pouvant se multiplier par 100, 000 fois sa luminosité d'origine. Ce phénomène, bref et violent, est connu comme une supernova. Parfois, ceux-ci peuvent être observés à l'œil nu depuis la Terre, comme dans le cas de la supernova Kepler (SN 1604), observé et identifié par l'astronome allemand Johannes Kepler en 1604.

La supernova de Kepler est née de l'explosion d'une naine blanche dans un système binaire. Par conséquent, comme l'a rapporté aujourd'hui le Journal d'astrophysique , les chercheurs recherchaient le possible compagnon survivant de la naine blanche, qui aurait transféré la masse jusqu'au niveau de l'explosion de WD. L'impact de cette explosion aurait augmenté la luminosité et la vitesse du compagnon disparu; il aurait même pu modifier sa composition chimique. L'équipe, donc, ont recherché des étoiles présentant une anomalie qui leur permettrait d'identifier l'une d'entre elles comme la compagne de la naine blanche qui a explosé il y a 414 ans.

Pilar Ruiz Lapuente, chercheur à l'Instituto de Física Fundamental (IFF-CSIC) et à l'ICC de l'UB (UB-IEEC) dit, "Nous recherchions une étoile particulière comme compagnon possible de l'ancêtre de la supernova Kepler, et nous avons caractérisé toutes les étoiles autour du centre du reste de SN 1604, mais nous n'en avons pas trouvé avec les caractéristiques attendues. Donc, tout indique que l'explosion est causée par le mécanisme de fusion de la naine blanche avec une autre ou avec le noyau du compagnon déjà évolué."

Pour mener à bien cette enquête, les chercheurs ont étudié des images prises avec le télescope spatial Hubble (HST). "Le but était de déterminer les mouvements propres d'un groupe de 32 étoiles autour du centre du reste de la supernova qui existe encore aujourd'hui, " dit Luigi Bedin, chercheur à l'Osservatorio Astronomico di Padova (INAF) et co-auteur de l'ouvrage. Ils ont également utilisé des données obtenues avec l'instrument FLAMES, installé au Very Large Telescope (VLT) de 8,2 m, à l'Observatoire européen austral (ESO) pour caractériser les étoiles, et déterminer leur distance et leur vitesse radiale par rapport au soleil. "Les étoiles du champ de supernova de Kepler sont des étoiles très faibles, accessible uniquement depuis l'hémisphère sud avec un télescope de grand diamètre comme les télescopes VLT, " dit John Pritchard, un chercheur de l'ESO et un autre des auteurs de cette étude.

"Il existe un mécanisme alternatif pour produire l'explosion. Il consiste en la fusion de deux naines blanches, ou la naine blanche avec le noyau de carbone et d'oxygène de l'étoile compagne, à un stade avancé de son évolution, dans les deux cas donnant naissance à une supernova, " explique Jonay González Hernández, Ramón y Cajal chercheur postdoctoral à l'IAC et co-auteur de la publication. « Dans le champ de Kepler, nous ne voyons aucune étoile qui montre des anomalies. Cependant, nous avons trouvé des preuves que l'explosion a été causée par la fusion de deux naines blanches ou d'une naine blanche avec le noyau de l'étoile compagne, dépassant peut-être la limite de Chandrasekhar."

La supernova de Kepler est l'une des cinq supernovas "historiques" de type thermonucléaire. Les quatre autres sont la supernova de Tycho Brahe, documenté par l'astronome danois en 1572 (qui a également été étudié par cette équipe); SN 1006 ; SN 185 (qui pourrait être à l'origine du reste RCW86); et le SNIa G1.9 + 03 récemment découvert, qui a eu lieu dans notre galaxie vers 1900 et n'était visible que depuis l'hémisphère sud.