Champ de détection et galaxie hôte de ZTF 18aaqeasu. Le panneau supérieur est une image SDSS d'archives de la région tandis que le panneau inférieur montre une image prise avec WASP sur P200. L'emplacement du transitoire est marqué par le cercle blanc - il se situe à un décalage projeté de ≈ 17,2 '' correspondant à une distance physique projetée de 21,9 kpc au décalage vers le rouge de la galaxie hôte. Crédit :De et al., 2019.
Les astronomes ont récemment effectué des observations photométriques et spectroscopiques de SN 2018byg, une supernova particulière de type Ia. Résultats de ces observations, présenté dans un article publié le 3 janvier sur le serveur de pré-impression arXiv, suggèrent que cette explosion cosmique a été causée par la double détonation d'un obus d'hélium massif.
Les supernovae (SNe) sont des explosions stellaires énergétiques classées essentiellement de type I et de type II, en fonction de leurs courbes de lumière et de la nature de leurs spectres. Les SNe de type I sont divisés en trois sous-classes :Ia, Ib et Ic. On pense que le type Ia SNe est le résultat de l'explosion d'une naine blanche carbone-oxygène dans un binaire alors qu'elle dépasse la limite dite de Chandrasehkar (1,4 masse solaire), soit en raison de l'accrétion d'un donateur ou de fusions.
Repéré pour la première fois le 4 mai, 2018, SN 2018byg (également connu sous le nom de ZTF 18aaqeasu ou ATLAS 18pqq) est l'un des nombreux SNe de Type Ia intéressants. Une équipe d'astronomes dirigée par Kishalay De du California Institute of Technology (Caltech) a mené une campagne d'observation de cette supernova à l'aide de divers télescopes et engins spatiaux au sol. Ces observations ont fourni des informations importantes sur l'origine de cette explosion stellaire.
"Dans ce document, nous présentons des observations de ZTF 18aaqeasu, un SN particulier de type I qui présente des similitudes remarquables avec les signatures attendues d'une double détonation He-shell sur une naine blanche, ", ont écrit les chercheurs dans le journal.
Comme indiqué dans l'étude, De et ses collègues supposent que dans le cas de SN 2018byg, l'explosion a très probablement été déclenchée par la détonation d'une coquille d'hélium sur une naine blanche. En particulier, les observations montrent que les couches externes des éjectas sont exceptionnellement riches en éléments du groupe du fer (Fe). Cette, selon les astronomes, pourrait indiquer une désintégration d'éléments radioactifs dans les éjectas les plus externes pour une explosion alimentée par une détonation d'obus d'hélium.
Par ailleurs, l'étude a révélé que les propriétés photométriques et nucléosynthétiques du SN 2018byg présentent plusieurs similitudes avec le type sublumineux SNe Ia. Cependant, ses spectres photosphériques de pointe ont des caractéristiques de couverture de ligne extrêmement fortes et des couleurs rouges, ce qui est inhabituel pour le type Ia SNe.
Afin d'expliquer ces propriétés de SN 2018byg, les chercheurs ont comparé les données à divers modèles. Ils ont découvert que l'hypothèse la plus plausible expliquant la particularité de SN 2018byg est la détonation d'une coquille d'hélium massive (environ 0,15 masse solaire) sur une naine blanche d'une masse d'environ 0,75 masse solaire.
"Nous montrons que les propriétés particulières de ZTF 18aaqeasu sont compatibles avec la détonation d'une coquille d'hélium massive (≈ 0,15 M) sur une naine blanche de masse inférieure à Chandrasekhar (≈ 0,75 M) après avoir inclus le mélange de ≈ 0,2 M de matériau dans l'extérieur éjecté, " ont conclu les auteurs de l'article.
Les chercheurs ont ajouté que les propriétés et l'origine de SN 2018byg rendent cette supernova unique en son genre. Leur étude suggère que les doubles détonations d'hélium-shell doivent être intrinsèquement rares dans la population de supernovae thermonucléaires.
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