Figure 1 :Le vestige de la supernova Cassiopée A observé par l'observatoire à rayons X Chandra de la NASA. Les calculs de RIKEN basés sur les données de Chandra indiquent que l'étoile progénitrice avait un compagnon, qui n'a pas encore été observé. Crédit :NASA/ CXC/ SAO
L'étoile massive qui a explosé pour former la supernova connue sous le nom de Cassiopée A avait très probablement une étoile compagnon qui n'a pas encore été repérée, une analyse spectroscopique par les astrophysiciens RIKEN suggère. Cela donnera un nouvel élan aux efforts pour localiser le compagnon.
Les supernovae sont parmi les événements les plus violents de l'univers. Ils se produisent lorsqu'une étoile massive épuise sa réserve de carburant et que son noyau s'effondre sous l'énorme attraction gravitationnelle de l'étoile.
Alors que des théories ont été avancées pour expliquer les processus impliqués, ils doivent encore être corroborés par des observations. "Les mécanismes d'explosion des étoiles massives sont un problème de longue date en astrophysique, " note Toshiki Sato du laboratoire d'astrophysique des hautes énergies RIKEN. " Nous avons des scénarios théoriques, mais nous voudrions les confirmer par des observations."
Un paramètre important dans l'étude de l'évolution des étoiles est le rapport des éléments les plus lourds à l'élément le plus léger, hydrogène - un rapport connu sous le nom de métallicité. Peu de temps après le Big Bang, il n'y avait que trois éléments :l'hydrogène, l'hélium et le lithium. Mais avec chaque génération successive d'étoiles, les éléments plus lourds sont devenus de plus en plus abondants.
La métallicité de départ d'une étoile est un facteur important pour déterminer son destin. "La métallicité initiale affecte la façon dont une étoile meurt, " dit Sato. " Il est donc très important d'étudier la métallicité initiale pour comprendre comment une étoile a explosé. "
Maintenant, Sato et ses collaborateurs ont déterminé pour la première fois la métallicité initiale de Cassiopée A (Fig. 1). Ils l'ont fait en combinant les données des 13 observations de la supernova par l'observatoire à rayons X Chandra au cours des 18 dernières années pour trouver le rapport des éléments manganèse/chrome au moment de l'explosion. A partir de ce rapport, ils ont estimé que la métallicité initiale de Cassiopée A était inférieure à celle du Soleil.
Cassiopée A est connue comme une supernova à enveloppe dénudée parce que sa couche externe d'hydrogène a été enlevée. Mais la faible métallicité initiale implique que le vent stellaire aurait été trop faible pour enlever la couche d'hydrogène. La seule explication qui reste est qu'elle a été supprimée par une étoile compagne - une découverte surprenante car aucune indication d'une étoile compagne n'a été trouvée à ce jour.
"La raison pour laquelle il n'a pas été observé est peut-être parce que c'est un compact, objet faible tel qu'un trou noir, une étoile à neutrons ou une naine blanche, " dit Sato. " Cette découverte fournit ainsi une nouvelle direction pour comprendre l'origine de Cassiopée A. Nous espérons qu'elle conduira à une avancée significative dans la compréhension du mécanisme des explosions de supernova. "
