Il s'agit d'une image composite du télescope spatial Hubble d'une explosion de supernova désignée SN 2014J dans la galaxie M82. À une distance d'environ 11,5 millions d'années-lumière de la Terre, c'est la supernova de ce type la plus proche découverte au cours des dernières décennies. L'explosion est classée comme une supernova de type Ia, qui est théorisé pour être déclenché dans des systèmes binaires constitués d'une naine blanche et d'une autre étoile - qui pourrait être une deuxième naine blanche, une étoile comme notre Soleil, ou une étoile géante. Crédit :NASA, ESA, A. Goobar (Université de Stockholm), et l'équipe Hubble Heritage (STScI/AURA)
Une paire de chercheurs avec l'Université de l'Indiana et l'Université de l'Illinois, respectivement, a développé une théorie qui suggère que la cristallisation de "flocons de neige" d'uranium au plus profond des naines blanches pourrait déclencher une explosion suffisamment importante pour détruire l'étoile. Dans leur article publié dans la revue Lettres d'examen physique , C. J. Horowitz et M. E. Caplan décrivent leur théorie et ce qu'elle pourrait signifier pour les théories astrophysiques sur les naines blanches et les supernovas.
Les naines blanches sont de petites étoiles qui ont brûlé la majeure partie de leur combustible nucléaire - elles sont généralement beaucoup plus froides qu'elles ne l'étaient autrefois et sont très denses. Dans ce nouvel effort, Horowitz et Caplan ont utilisé les données de l'observatoire spatial Gaia pour théoriser que parfois de petits grains d'uranium pourraient commencer à cristalliser (en raison d'actinides enrichis), formant ce qu'ils décrivent comme des flocons de neige. Ils suggèrent que cela pourrait se produire en raison des différents points de fusion du matériau impliqué. Ils suggèrent en outre que si cela devait se produire, cela pourrait conduire à la division des noyaux atomiques, entraînant une série de réactions de fission à mesure que les solides s'enrichissent en actinides. Et si de telles réactions devaient élever la température de l'intérieur de l'étoile en enflammant du carbone, le résultat serait probablement la fusion des noyaux atomiques et finalement une très grande réaction de fusion qui entraînerait une grande explosion, probablement assez grande pour détruire l'étoile. Ils notent qu'un tel événement ressemblerait beaucoup à une bombe thermonucléaire détonant en raison de réactions de fission.
Des recherches antérieures ont montré que les naines blanches explosent parfois - quand elles le font, le résultat est connu sous le nom de supernova (type 1a). Des recherches antérieures ont également montré que de telles explosions ont tendance à se produire lorsqu'une naine blanche tire du matériau d'une seconde, étoile voisine. La nouvelle théorie ne discrédite pas cette recherche, mais suggère un mécanisme entièrement nouveau derrière certaines explosions de naines blanches. Au lieu, ils suggèrent qu'une supernova résultant d'une explosion thermonucléaire expliquerait les types de supernovae qui présentent des masses d'éjectas inférieures à Chandrasekhar et ont des temps de retard courts. Ils notent que leur théorie est encore préliminaire et que beaucoup plus de travail est nécessaire pour lui donner plus de crédibilité.
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