La nova la plus rapide jamais enregistrée qui brûle en une seule journée

Les astronomes ont enregistré l’explosion la plus rapide d’une étoile nova jamais vue.

Ils ont vu une étoile naine blanche « voler » du gaz à une géante rouge voisine et déclencher une explosion suffisamment brillante pour qu’elle puisse être vue de la Terre avec des jumelles.

L’explosion de la nova, appelée V1674 Hercules, s’est produite à 100 années-lumière le 12 juin de l’année dernière mais n’a duré qu’une journée – trois fois plus vite que toute explosion précédente.

Une nova est une explosion soudaine de lumière vive provenant d’un système à deux étoiles. Chaque nova est créée par une naine blanche – le reste très dense de l’étoile – et une étoile compagne proche.

Des experts de l’Arizona State University espèrent que leur observation aidera à répondre à des questions plus vastes sur la chimie de notre système solaire, la mort des étoiles et l’évolution de l’univers.

Les astronomes ont enregistré l’explosion la plus rapide d’une étoile nova jamais vue. Cette illustration montre le type de système à deux étoiles auquel l’équipe de recherche pense que V1674 Hercules appartient

Qu’est-ce que les coquillages blancs ?

Une naine blanche est le reste d’une étoile plus petite qui n’a plus de combustible nucléaire.

Alors que les grandes étoiles – celles dont la masse est plus de dix fois la masse de notre soleil – connaissent des climax étonnamment violents comme une explosion de supernova à la fin de leur vie, des étoiles plus petites ont échappé à des destins aussi dramatiques.

Lorsque des étoiles comme le Soleil atteignent la fin de leur vie, elles manquent de carburant, se développent en géantes rouges et expulsent plus tard leurs couches externes dans l’espace.

Tout ce qui reste est le noyau très chaud et dense de l’ancienne étoile – la naine blanche.

Les naines blanches ont à peu près la masse du Soleil mais à peu près le rayon de la Terre, ce qui signifie qu’elles sont incroyablement denses.

La gravité à la surface d’une naine blanche est 350 000 fois la gravité sur Terre.

Il devient très dense parce que ses électrons entrent en collision, ce qui donne la « substance dégénérative ».

Cela signifie que le rayon de la naine blanche la plus massive est plus petit que son homologue moins massif.

Le matériau a été lancé dans l’espace à des millions de miles par heure – ce qui a été visible de la Terre pendant un peu plus de 24 heures avant de disparaître.

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« C’était comme allumer et éteindre une lampe de poche », a déclaré l’auteur principal, le professeur Sumner Starfield, de l’Arizona State University.

Les novas sont différentes des supernovae. Ils se produisent dans des systèmes binaires où il y a une petite étoile incroyablement dense et un compagnon plus grand, semblable au Soleil.

Au fil du temps, la première dérive de la matière de la seconde, qui se situe sur la naine blanche.

La naine blanche chauffe ensuite ce matériau, provoquant une réaction incontrôlée qui libère une explosion d’énergie et éjecte le matériau à grande vitesse, ce que nous observons sous forme de lumière visible.

La nova brillante s’estompe généralement en deux semaines ou plus, mais V1674 Hercules est parti en un jour.

Le professeur Starrfield a déclaré: « C’était à environ une journée, et la précédente nova la plus rapide était celle que nous avions étudiée en 1991, la V838 Herculis, qui s’est effondrée en environ deux ou trois jours. »

Les événements de nova à ce niveau de vitesse sont rares, ce qui fait de cette nova un sujet d’étude précieux.

Sa vitesse n’était pas la seule caractéristique inhabituelle – la lumière et l’énergie envoyaient également des impulsions comme le son réverbérant d’une cloche.

Toutes les 501 secondes, il y a une oscillation détectable dans les ondes lumineuses visibles et des rayons X. Il reste encore un an – et cela devrait durer plus longtemps.

« La chose la plus inhabituelle est que cette oscillation a été observée avant l’explosion », a déclaré Mark Wagner, directeur scientifique de l’observatoire du télescope Big-Eyed à Mount Graham, dans le sud de l’Arizona.

Mais c’était aussi évident lorsque la nova était plus brillante de 10 degrés. Le mystère avec lequel les gens essaient de lutter est ce qui motive cette périodicité que vous pourriez voir au-dessus de la bande lumineuse du système.

L’équipe américaine a également remarqué des vents étranges en observant la matière émise par la nova, qui, selon elle, pourrait dépendre des emplacements de la naine blanche et de son étoile compagne.

Ils semblent constituer le flux de matière dans l’espace entourant le système qui se trouve dans la constellation d’Hercule.

C’est un endroit très pratique, situé dans un ciel sombre à l’est alors que le crépuscule s’estompe après le coucher du soleil.

Comme cela le place à moins de 17 degrés au nord de l’équateur céleste, il peut être vu de partout dans le monde – et peut être photographié avec une exposition de quelques secondes seulement.

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Novae peut nous donner des informations importantes sur notre système solaire et même sur l’univers dans son ensemble.

On pense qu’environ 30 à 60 se produisent chaque année dans la Voie lactée, bien qu’une dizaine seulement aient été découvertes pendant cette période. La plupart d’entre eux sont obscurcis par la poussière interstellaire.

Une naine blanche collecte et modifie la matière, puis sature l’espace environnant avec de la nouvelle matière lorsqu’elle se transforme en supernova.

C’est une partie importante du cycle de la matière dans l’espace car la matière éjectée par les novas formera éventuellement de nouveaux systèmes stellaires.

Des événements comme ceux-ci ont également contribué à façonner notre système solaire, garantissant que la Terre n’est pas simplement un morceau de carbone.

Les naines blanches sont les restes incroyablement denses d'étoiles de la taille du soleil qui ont épuisé leur combustible nucléaire, se rétrécissant à peu près à la taille de la Terre (impression d'artiste)

Les naines blanches sont les restes incroyablement denses d’étoiles de la taille du soleil qui ont épuisé leur combustible nucléaire, se rétrécissant à peu près à la taille de la Terre (impression d’artiste)

Le professeur Starfield a déclaré: «Nous essayons toujours de comprendre comment le système solaire s’est formé et d’où viennent les éléments chimiques du système solaire.

L’une des choses que nous apprendrons de cette supernova est, par exemple, la quantité de lithium produite par cette explosion.

« Nous sommes à peu près certains maintenant qu’une partie importante du lithium sur Terre résulte de ces types d’éruptions. »

Parfois, une étoile naine blanche ne perd pas tout le matériau collecté lors d’une explosion de nova, elle gagne donc en masse à chaque cycle.

Cela finira par le rendre instable et la naine blanche peut générer une supernova de type 1a, l’un des événements les plus brillants de l’univers.

Chaque supernova de type 1a atteint le même niveau de luminosité, elles sont donc appelées bougies standard.

Le co-auteur, le professeur Charles Woodward de l’Université du Minnesota, a déclaré: «Les bougies standard sont si brillantes que nous pouvons les voir à de grandes distances à travers l’univers.

En regardant comment la luminosité de la lumière change, nous pouvons poser des questions sur la façon dont l’univers accélère ou sur la structure tridimensionnelle globale de l’univers. C’est une raison intéressante pour notre étude de certains de ces systèmes.

De plus, les novae peuvent nous en dire plus sur la façon dont les étoiles des systèmes binaires évoluent jusqu’à leur mort, un processus mal compris.

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Ils servent également de laboratoires vivants où les scientifiques peuvent voir la physique nucléaire en action et tester des concepts théoriques.

La nova observable est maintenant trop faible pour être vue par d’autres types de télescopes, mais elle peut toujours être observée avec le télescope à grands yeux grâce à sa grande ouverture et à ses scanners modernes.

Le professeur Starfield et ses collègues prévoient maintenant d’enquêter sur la cause, les processus qui y ont conduit, la raison du déclin record et les forces derrière les vents observés et la luminosité pulsée.

La note a été publiée sur Notes de recherche de l’American Astronomical Society.

Comment se forment les étoiles ?

Les étoiles se forment à partir de nuages ​​moléculaires denses – de poussière et de gaz – dans des régions de l’espace interstellaire connues sous le nom de pépinières stellaires.

Un seul nuage moléculaire, contenant principalement des atomes d’hydrogène, peut représenter des milliers de fois la masse du Soleil.

Ils subissent un mouvement turbulent lorsque le gaz et la poussière se déplacent au fil du temps, perturbant les atomes et les molécules, ce qui fait que certaines zones contiennent plus de matière que d’autres.

Si suffisamment de gaz et de poussière s’accumulent dans une zone, celle-ci commencera à s’effondrer sous le poids de sa propre gravité.

Au fur et à mesure qu’il commence à se décomposer, il devient lentement plus chaud et se dilate vers l’extérieur, absorbant davantage le gaz et la poussière environnants.

À ce stade, lorsque la région mesure environ 900 milliards de kilomètres de large, elle devient le noyau pré-stellaire et le début du processus pour devenir une étoile.

Puis, au cours des 50 000 prochaines années, cette largeur diminuera de 92 milliards de kilomètres pour devenir le noyau interne de l’étoile.

L’excès de matière est éjecté vers les pôles de l’étoile et un disque de gaz et de poussière se forme autour de l’étoile, formant une protoétoile.

Ce matériau est ensuite incorporé dans l’étoile ou expulsé dans un disque plus large qui conduit à la formation de planètes, de lunes, de comètes et d’astéroïdes.

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