Des chercheurs du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) ont effectué une spectroscopie détaillée de N132D, un reste de supernova brillante aux rayons X (SNR) dans le Grand Nuage de Magellan (LMC). Résultats de l'étude, présenté dans un article publié le 15 avril sur le arXiv serveur de pré-impression, fournissent des informations importantes sur la composition chimique de ce SNR et éclairent davantage son origine.

Les SNR sont diffus, structures en expansion résultant d'une explosion de supernova. Ils contiennent de la matière éjectée en expansion de l'explosion et d'autres matières interstellaires qui ont été balayées par le passage de l'onde de choc de l'étoile explosée.

Les études des restes de supernova sont importantes pour les astronomes car elles jouent un rôle clé dans l'évolution des galaxies, disperser les éléments lourds produits lors de l'explosion de la supernova dans le milieu interstellaire (ISM) et fournir l'énergie nécessaire pour chauffer l'ISM. On pense également que les SNR sont responsables de l'accélération des rayons cosmiques galactiques.

Avec une luminosité aux rayons X à un niveau d'environ 30 undécillions erg/s, le reste de supernova du nuage de Magellan (MCSNR) J0525-6938, ou N132D pour faire court, est le SNR le plus brillant aux rayons X du LMC. Bien que de nombreuses études de ce SNR aient été réalisées, la nature de son géniteur est encore incertaine.

Pour résoudre les incertitudes, une équipe d'astronomes dirigée par Piyush Sharda de CfA a effectué une analyse spectrale complète des données d'archives de l'observatoire à rayons X Chandra de la NASA. Une telle analyse des données de Chandra concernant N132D n'a pas encore été effectuée, et les chercheurs espéraient qu'il pourrait divulguer des informations essentielles sur la composition chimique de ce SNR et son origine.

"Dans ce travail, nous avons présenté la spectroscopie aux rayons X résolue spatialement de N132D, le SNR le plus brillant du LMC, sur la base d'observations d'archives de Chandra, ", lit-on dans le journal.

L'étude a calculé les abondances locales moyennes (environnement du LMC) d'oxygène, néon, magnésium, silicium, soufre et fer. Les résultats montrent que les abondances d'oxygène et de soufre sont renforcées sur les bords nord-ouest et nord-est de N132D, respectivement. De plus, une tache pâle dépassant du bord ouest présente une abondance accrue d'oxygène, ce qui suggère qu'il pourrait s'agir d'un amas d'éjecta riche en oxygène.

En analysant les données de Chandra, les astronomes ont découvert que l'émission du complexe fer K dans N132D est largement distribuée dans sa moitié sud et n'est pas localisée dans une seule caractéristique. On suppose qu'un plasma relativement chaud et riche en silicium (supérieur à 1,5 keV) est à l'origine de cette émission.

Les astronomes ont estimé que la masse de l'ancêtre de N132D devrait être d'environ 15 masses solaires et ont conclu que ce SNR est le résultat d'une supernova avec effondrement du cœur.

"Notre analyse nous amène à conclure que le SNR N132D résulte probablement de l'effondrement du noyau d'un progéniteur de masse intermédiaire, dans une cavité du CSM [milieu circumstellaire] créée par les vents pré-supernova, ", ont écrit les chercheurs dans le journal.

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