Les Supernovae

Le phénomène est-il énergétique ?

Ce phénomène est très rare et spectaculaire car il libère une énergie phénoménale. L’énergie libérée par une explosion de supernovae est équivalent à 10% de l’énergie émise par l’ensemble de la galaxie. Une fois sur deux il reste, après l’explosion, une étoile a neutron.

Quel est le premier type d'explosion d'une supernova ?

L’explosion du type 1 qui ne concerne pas les étoiles âgées ou assez jeunes est caractérisée par l’absence d’hydrogène dans les gaz éjectés et une courbe de luminosité en fonction du temps qui est régulière. De plus, ce sont toujours des naines blanches appartenant à un système double. Son processus d'explosion est très proche de celui d'une nova, à part que l'accumulation de matière s'effectue rapidement.

Quel est le second type d'explosion d'une supernova ?

Le second type d’explosion ne concerne que les étoiles très jeunes, elle est caractérisée par l’émission d’hydrogène et une courbe de luminosité irrégulière. On ignore encore les raisons exactes de l’explosion, c’est pourquoi les astrophysiciens proposent plusieurs mécanismes différents.

Quel est le mécanisme le plus souvent admis pour l'explosion des supergéantes ?

Les supergéantes ont un coeur nickel-fer surmonté de couches composées de silicium, puis d’oxygène, de néon, de carbone d’hélium et enfin d’hydrogène. Lorsque ce coeur atteint un masse critique, il s'effondre et sa densité augmente rapidement. Le coeur devient un noyau atomique. L'effondrement s'arrête. La densité est si élevée que les électrons y sont capturés par les noyaux, et convertissent leurs protons en neutrons. Cette réaction produit des neutrinos, qui emportent la plus grande partie de l'énergie de la supernova. Comme le coeur ne peut se comprimer davantage, un rebond se produit : une onde de choc se propage vers l'extérieur de l'étoile. Elle rencontre les couches externes en train de s'effondrer. Cette rencontre est si violente qu'une combustion nucléaire explosive se déroule dans l'enveloppe. Et l'étoile explose.

Les neutrinos ne jouent-ils aucun rôle ?

Les neutrinos sont en fait indispensables pour l'explosion. En effet, la rencontre entre l'onde de choc et les couches externes est si violente que les noyaux sont dissociés, absorbant l'énergie de l'onde de choc. Cela entraine une stagnation de l'explosion. Mais heureusement, les neutrinos sont là et déposent une petite fraction de leur énergie aux couches externes. Ces dernières s'échauffent et l'explosion en est relancée.

Qu'en est-il du deuxième mécanisme proposé ?

Ce mécanisme repose sur une théorie qui suppose que l’étoile possède un noyau avant l’explosion ( et non pas par l’explosion). Ce noyau dense est le pulsar. On sait qu’il tourne très vite sur lui-même et engendre un champ magnétique de l’ordre 108 Tesla. Le couplage entre le champs magnétique et la rotation du pulsar créé des ondes très énergétiques qui sont absorbés par les régions périphériques et les fait exploser.

L'explosion ne peut donc se produire que si le coeur contient du fer ?

Les étoiles dont la masse est comprise entre 4 et 10 masses solaires explosent selon un mécanisme qui repose sur la détonation induite par la fusion du carbone. Quand leurs régime internes en sont au stade de fusion du carbone, parfois il se produit le phénomène dit de dégénérescence électronique. Comme la matière est dense la pression induite par les électrons est indépendante de la température. Si elle augmente brutalement on peut assister à un emballement des réactions de fusion thermonucléaire du carbone et donc à l’explosion de l’étoile. Il ne subsiste aucun reste.



index