Apparemment, toutes les supernovas ne fonctionnent pas. Et quand ils échouent, ils laissent derrière eux un reste à moitié mâché, brûlant encore de la chaleur restante mais autrement sans vie :une étoile zombie. Les astronomes ne savent pas combien de ces créatures qui devraient être mortes se cachent dans les profondeurs interstellaires, mais avec des simulations récentes, les scientifiques dressent une liste de leurs signatures révélatrices afin que les futures enquêtes puissent potentiellement les retrouver.

Une chance ratée

Les étoiles meurent (comme dans, en fait complètement mourir) d'une variété de façons magnifiques. Une façon en particulier est particulièrement déchirante. Quand deux étoiles naissent ensemble, l'une des paires sera naturellement un peu plus grande que l'autre, en raison du hasard complet. Les plus grosses étoiles fusionnent l'hydrogène à un taux plus élevé, ils parcourent ainsi leur cycle de vie plus rapidement :combustion d'hydrogène dans la séquence principale, géante rouge en ballon, furieux hélium brûlant, belle nébuleuse planétaire, et retraite des naines blanches.

Le compagnon de la plus grande star regarde tout ce processus se dérouler avant de finalement suivre les traces de son frère stellaire. Mais au moment où la seconde, la plus petite étoile elle-même se gonfle au stade de géante rouge, parfois, la situation tourne dangereusement mal. En orbite autour de la naine blanche désormais fumante qui était autrefois une étoile à part entière, le matériel du compagnon peut se répandre sur la surface, construire une épaisse atmosphère d'hélium.

La naine blanche existe sur le fil d'un couteau quantique, soutenu par une force connue sous le nom de pression de dégénérescence. La seule chose qui l'empêche de s'effondrer davantage est sa faible masse. Plus et la balance penchera défavorablement… ce qui est exactement ce qui se passe lorsqu'il aspire de la matière à sa surface à partir d'un compagnon. Une fois que la naine blanche atteint un certain seuil critique, le carbone et l'oxygène de son corps commencent à fusionner dans une séquence de détonation galopante, libérant toute cette énergie potentielle refoulée en une seule explosion furieuse.

Sauf quand ce n'est pas le cas.

Pour des raisons que les astronomes ne comprennent pas entièrement, toutes les explosions déclenchées n'entraînent pas de grosses éclaboussures. Peut-être que le front de flamme enveloppant dans les phases initiales ne consume pas complètement la naine blanche. Peut-être que suffisamment de matériel s'accumule pour que quelque chose d'intéressant se produise, mais pas plus. Peut-être que de puissants champs magnétiques détournent les énergies à la dernière minute.

Peu importe la méthode, cependant, pas assez d'énergies se déchaînent pour déchirer complètement la naine blanche, laissant quelque chose qui aurait dû mourir :un zombie.

(Un)vie de zombie

Ces stars zombies mènent des vies particulières… ou plutôt, non-vie. Ils sont brûlants, encore cuisant du bobo presque supernova qu'ils ont subi. Pas de grande surprise étant donné les énergies suprêmes déchaînées lors même d'une tentative de détonation avortée. En outre, ils sont assez petits, perdre la majeure partie de leur masse dans l'explosion violente, laissant derrière lui une croupe allant de la masse du soleil à seulement un dixième de celle-ci.

Heures supplémentaires, bien que, ils se refroidissent. Après suffisamment de temps (la durée exacte dépend de leur masse, mais c'est généralement quelques millions d'années), ils semblent impossibles à distinguer d'une naine blanche typique. Et à moins qu'un compagnon en orbite ne reste, permettant l'estimation de la masse, les zombies ont l'air normaux.

Alors comment les choisir ?

Une boîte à outils de chasseur

Il est difficile de repérer les supernovas ratées qui mènent aux étoiles zombies, connu sous le terme de Type 1ax, car ils sont beaucoup moins lumineux que leurs cousins ​​entièrement explosifs (pour des raisons évidentes). Ils n'ont été repérés pour la première fois qu'en 2002 (dans la veine astronomique typique de « hé, cette chose a l'air bizarre") et depuis lors, nous n'avons collecté qu'une cinquantaine d'exemples. Sur la base des maigres données dont nous disposons, entre 5 et 30 % de toutes les supernovas de type 1a (le genre où une naine blanche explose en se gorgeant de l'atmosphère d'un compagnon) conduisent à une étoile zombie.

Dans des cas rares, alors, nous pouvons photographier l'avant et l'après et attraper la naissance d'un zombie. Mais y a-t-il un moyen de trouver les stars zombies elles-mêmes, longtemps après leur formation sauvage ?

Curieusement, Oui.

La clé est une combinaison de leur chaleur initiale et de leur mélange d'éléments lourds. Typiquement, une naine blanche sera presque entièrement composée de carbone et d'oxygène. Mais pendant l'événement de la détonation, ces éléments fusionnent avec des choses beaucoup plus lourdes.

Au départ, ces éléments lourds flotteront simplement autour du gros du zombie, à côté de tout le carbone et l'oxygène non fusionnés, et tout le rayonnement essayant de s'échapper de l'intérieur chaud. Mais différents éléments réagissent au rayonnement de différentes manières. Grâce à un processus connu comme par magie sous le nom de lévitation radiative, certains éléments peuvent remonter à la surface, portée par la pression constante du rayonnement interne.

Une fois à la surface, ils modifient subtilement l'empreinte lumineuse de l'étoile, la modification est le spectre. Selon des simulations récentes, les éléments du groupe fer du fer, ruthénium, osmium, et le hassium sont particulièrement prolifiques à la surface de ces zombies.

Donc si vous regardez une naine blanche, et ça parait un peu… métallique… à ton goût, vous êtes peut-être en train de regarder face à un zombie.