Vue d'artiste d'une supergéante jaune dans un binaire proche avec un bleu, étoile compagne de la séquence principale. Crédit :Kavli IPMU / Aya Tsuboi, Attribution (CC BY 4.0)
Une étoile pré-supernova curieusement jaune a amené les astrophysiciens à réévaluer ce qui est possible lors de la mort des étoiles les plus massives de notre Univers. L'équipe décrit l'étoile particulière et sa supernova résultante dans une nouvelle étude publiée aujourd'hui dans Avis mensuels de la Royal Astronomical Society .
A la fin de leur vie, frais, les étoiles jaunes sont généralement enveloppées d'hydrogène, qui cache la chaleur de l'étoile, intérieur bleu. Mais cette étoile jaune, situé à 35 millions d'années-lumière de la Terre dans l'amas de galaxies de la Vierge, manquait mystérieusement de cette couche d'hydrogène cruciale au moment de son explosion.
"Nous n'avons jamais vu ce scénario auparavant, " dit Charles Kilpatrick, stagiaire postdoctoral au Centre d'exploration et de recherche interdisciplinaires en astrophysique de la Northwestern University (CIERA), qui a dirigé l'étude. "Si une étoile explose sans hydrogène, il devrait être extrêmement bleu-vraiment, vraiment chaud. Il est presque impossible pour une étoile d'être aussi froide sans avoir d'hydrogène dans sa couche externe. Nous avons examiné chaque modèle stellaire qui pourrait expliquer une étoile comme celle-ci, et chaque modèle exige que l'étoile ait de l'hydrogène, lequel, de sa supernova, nous savons que non. Cela étend ce qui est physiquement possible."
Kilpatrick est également membre de la Young Supernova Experiment, qui utilise le télescope Pan-STARRS à Haleakalā, Hawaï pour attraper les supernovae juste après leur explosion. Après que l'expérience Young Supernova ait repéré la supernova 2019yvr dans la galaxie spirale relativement proche NGC 4666, l'équipe a utilisé des images de l'espace lointain capturées par le télescope spatial Hubble de la NASA, qui a heureusement déjà observé cette partie du ciel deux ans et demi avant l'explosion de l'étoile.
"Ce que les étoiles massives font juste avant d'exploser est un grand mystère non résolu, " a déclaré Kilpatrick. " Il est rare de voir ce genre d'étoile juste avant qu'elle n'explose en une supernova. "
Les images de Hubble montrent la source de la supernova, une étoile massive photographiée quelques années seulement avant l'explosion. Plusieurs mois après l'explosion, cependant, Kilpatrick et son équipe ont découvert que le matériau éjecté lors de l'explosion finale de l'étoile semblait entrer en collision avec une grande masse d'hydrogène. Cela a conduit l'équipe à émettre l'hypothèse que l'étoile progénitrice aurait pu expulser l'hydrogène quelques années avant sa mort.
Imagerie du télescope spatial Hubble (HST) montrant le site de l'explosion de 2019yvr 2,5 ans avant son explosion. En haut à gauche :la supernova elle-même est vue sur une image du télescope Gemini-Sud 72 jours après son explosion. En bas à gauche :un zoom sur le même site dans l'image HST pré-explosion, montrant une seule source qui semble être l'étoile progénitrice de 2019yvr. Crédit :Charles Kilpatrick / Université Northwestern
"Les astronomes ont soupçonné que les étoiles subissent des éruptions violentes ou des agonies de mort dans les années avant que nous ne voyions des supernovae, " a déclaré Kilpatrick. " La découverte de cette étoile fournit certaines des preuves les plus directes jamais trouvées que les étoiles connaissent des éruptions catastrophiques, qui leur font perdre de la masse avant une explosion. Si l'étoile avait ces éruptions, puis il a probablement expulsé son hydrogène plusieurs décennies avant qu'il n'explose. »
Dans la nouvelle étude, L'équipe de Kilpatrick présente également une autre possibilité :une étoile compagne moins massive aurait pu éliminer l'hydrogène de l'étoile progénitrice de la supernova. Cependant, l'équipe ne pourra rechercher l'étoile compagne qu'après la disparition de la luminosité de la supernova, ce qui peut prendre jusqu'à une décennie.
"Contrairement à son comportement normal juste après son explosion, l'interaction de l'hydrogène a révélé que c'est une sorte de supernova bizarre, ", a déclaré Kilpatrick. "Mais il est exceptionnel que nous ayons pu trouver son étoile progénitrice dans les données de Hubble. Dans quatre ou cinq ans, Je pense que nous pourrons en savoir plus sur ce qui s'est passé."
