Vue d'artiste d'une supernova. Crédit : James Josephides, Université de technologie de Swinburne
Que se passe-t-il si une explosion de supernova se déclenche juste à côté d'une autre étoile ? L'étoile gonfle, ce que les scientifiques prédisent comme un phénomène fréquent dans l'Univers. Les explosions de supernova sont la mort dramatique d'étoiles massives environ 8 fois plus lourdes que notre Soleil.
La plupart de ces étoiles massives se trouvent dans des systèmes binaires, où deux étoiles tournent étroitement l'une autour de l'autre, de sorte que de nombreuses supernovae se produisent dans les binaires. La présence d'une étoile compagne peut également grandement influencer la façon dont les étoiles évoluent et explosent. Pour cette raison, les astronomes recherchent depuis longtemps des étoiles compagnes après les supernovae – une poignée a été découverte au cours des dernières décennies et certaines ont des températures inhabituellement basses.
Lorsqu'une étoile explose dans un système binaire, les débris de l'explosion frappent violemment l'étoile compagne. Habituellement, il n'y a pas assez d'énergie pour endommager l'étoile entière, mais cela réchauffe la surface de l'étoile à la place. La chaleur fait alors gonfler l'étoile, comme si vous aviez une énorme ampoule de brûlure sur la peau. Cette ampoule étoilée peut être 10 à 100 fois plus grande que l'étoile elle-même.
L'étoile gonflée semble très brillante et froide, ce qui pourrait expliquer pourquoi certaines étoiles compagnons découvertes avaient des températures basses. Son état gonflé ne dure que peu de temps « astronomiquement » : après quelques années ou décennies, l'ampoule peut « guérir » et l'étoile revient à sa forme d'origine.
Dans leur étude récemment publiée par une équipe de scientifiques dirigée par le chercheur postdoctoral d'OzGrav, le Dr Ryosuke Hirai (Université Monash), l'équipe a effectué des centaines de simulations informatiques pour étudier comment les étoiles compagnes se gonflent ou gonflent, en fonction de leur interaction avec un proche. supernova. Il a été constaté que la luminosité des étoiles gonflées n'est corrélée qu'à leur masse et ne dépend pas de la force de l'interaction avec la supernova. La durée du gonflement est également plus longue lorsque les deux étoiles sont plus proches en distance.
«Nous avons appliqué nos résultats à une supernova appelée SN2006jc, qui a une étoile compagne à basse température. S'il s'agit en fait d'une étoile gonflée comme nous le pensons, nous nous attendons à ce qu'elle diminue rapidement au cours des prochaines années », explique Hirai.
Le nombre d'étoiles compagnes détectées après les supernovae augmente régulièrement au fil des ans. Si les scientifiques peuvent observer une étoile compagne gonflée et sa contraction, ces corrélations de données peuvent mesurer les propriétés du système binaire avant l'explosion - ces informations sont extrêmement rares et importantes pour comprendre comment évoluent les étoiles massives.
"Nous pensons qu'il est important non seulement de trouver des étoiles compagnes après les supernovae, mais de les surveiller pendant quelques années à plusieurs décennies pour voir si elles reculent", explique Hirai.
Référence : « Observability of inflated compagnon stars after supernovae in massive binaries » par Misa Ogata, Ryosuke Hirai et Kotaro Hijikawa, 21 mai 2021, Avis mensuels de la Royal Astronomical Society.
DOI : 10.1093/mnras/stab1439
