Les naines blanches sont parmi les étoiles les plus stables. Laissés à eux-mêmes, ces étoiles qui ont épuisé la majeure partie de leur combustible nucléaire, alors qu'elles sont toujours aussi massives que le Soleil, et réduites à une taille relativement petite peuvent durer des milliards, voire des milliards d'années.

Cependant, une naine blanche avec une étoile compagne proche peut devenir une poudrière cosmique. Si l'orbite du compagnon le rapproche trop, la naine blanche peut en tirer de la matière jusqu'à ce que la naine blanche grandisse tellement qu'elle devient instable et explose. Ce type d'explosion stellaire est appelé une supernova de type Ia.

Bien qu'il soit généralement admis par les astronomes que de telles rencontres entre des naines blanches et des étoiles compagnons "normales" sont une source probable d'explosions de supernova de type Ia, de nombreux détails du processus ne sont pas bien compris. Une façon d'étudier le mécanisme d'explosion consiste à examiner les éléments laissés par la supernova dans ses débris ou ses éjectas.

Cette nouvelle image composite montre G344.7-0.1, un reste de supernova créé par une supernova de type Ia, à travers les yeux de différents télescopes. Les rayons X de l'observatoire à rayons X Chandra de la NASA (bleu) ont été combinés aux données infrarouges du télescope spatial Spitzer de la NASA (jaune et vert) ainsi qu'aux données radio du Very Large Array de la NSF et du télescope australien de la Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation. Tableau compact (rouge).

Chandra est l'un des meilleurs outils disponibles pour les scientifiques pour étudier les restes de supernova et mesurer la composition et la distribution des éléments « lourds », c'est-à-dire autre chose que l'hydrogène et l'hélium, ils contiennent.

Les astronomes estiment que G344.7-0.1 est d'environ 3, 000 à 6, 000 ans dans le temps de la Terre. D'autre part, les restes de type Ia les plus connus et les plus largement observés, dont Kepler, Tycho, et SN 1006, ont tous explosé au cours du dernier millénaire environ, vu de la Terre. Par conséquent, cet examen approfondi de G344.7-0.1 avec Chandra donne aux astronomes une fenêtre sur une phase importante plus tard dans l'évolution d'un reste de supernova de type Ia.

L'onde de choc en expansion et les débris stellaires produisent des rayons X dans les restes de supernova. Au fur et à mesure que les débris se déplacent vers l'extérieur depuis l'explosion initiale, il rencontre une résistance des gaz environnants et ralentit, créant une onde de choc inverse qui revient vers le centre de l'explosion. Ce processus est analogue à un embouteillage sur une autoroute, où au fil du temps, un nombre croissant de voitures s'arrêteront ou ralentiront derrière l'accident, faisant reculer l'embouteillage. Le choc inverse chauffe les débris à des millions de degrés, le faisant briller aux rayons X.

Des restes de type Ia comme Kepler, Tycho et SN 1006 sont trop jeunes pour que le choc inverse ait le temps de reculer de manière plausible pour chauffer tous les débris au centre du reste. Cependant, l'âge relativement avancé de G344.7-0,1 signifie que le choc inverse est revenu à travers tout le champ de débris.

Une version couleur distincte des seules données Chandra montre l'émission de rayons X du fer (bleu) et du silicium (rouge) respectivement, et les rayons X produits par l'accélération des électrons lorsqu'ils sont déviés par les noyaux des atomes chargés positivement (vert). La région avec la plus forte densité de fer et les structures en arc de silicium sont marquées.

L'image Chandra de G344.7-0.1 montre que la région avec la plus forte densité de fer (bleu) est entourée de structures en forme d'arc (vert) contenant du silicium. Des structures semblables à des arcs sont trouvées pour le soufre, argon, et du calcium. Les données de Chandra suggèrent également que la région avec la plus forte densité de fer a été chauffée par le choc inverse plus récemment que les éléments dans les structures en forme d'arc, ce qui implique qu'il est situé près du véritable centre de l'explosion stellaire. Ces résultats appuient les prédictions des modèles d'explosions de supernova de type Ia, qui montrent que des éléments plus lourds sont produits à l'intérieur d'une naine blanche qui explose.

Cette image de Chandra en trois couleurs montre également que le fer le plus dense est situé à droite du centre géométrique du reste de la supernova. Cette asymétrie est probablement causée par le gaz entourant le reste étant plus dense à droite qu'à gauche.

La recherche a été publiée dans Le Journal d'Astrophysique .