Publié par : Claude Marchis | 27 septembre 2012

Supernovae

Publication dans le Tarn libre du 28 septembre 2012

Une nuit sans nuage offre au noctambule un spectacle grandiose scintillant d’étoiles, d’objets célestes mystérieux qui exaltent l’imagination et inspirent les poètes. Mais cette quiétude n’est qu’apparente car dans cet azur de sérénité se déroulent des phénomènes intenses parmi lesquels un évènement le plus cataclysmique qui soit : l’explosion d’une étoile.

La nébuleuse du Crabe, ce qui reste d’une étoile qui a explosé en 1054

L’explosion s’accompagne d’une luminosité énorme dans le ciel. Cette lueur, qui laisserait plutôt croire à la naissance d’une étoile, signe en fait sa mort. Ce curieux phénomène fut baptisé « supernovae », mot tiré du latin novae signifiant nouveau. Ce phénomène est rare à l’échelle d’une galaxie, aucun n’a été observé dans celle où nous vivons, la Voie Lactée, mais les milliards de galaxies dans l’univers ne tarissent pas de nous proposer ce fabuleux spectacle de nébuleuses de gaz et de matières résiduelles, observables au télescope ou à l’œil nu.

L’explosion stellaire est instantanée et un rayonnement d’une extraordinaire luminosité se maintient pendant plusieurs mois avec une intensité supérieure à celle des étoiles les plus brillantes. Une supernova qui surviendrait dans notre galaxie pourrait être visible de jour. La matière est rejetée très loin à très grande vitesse et se dissipe dans l’espace pendant plusieurs centaines de milliers d’années, un court instant à l’échelle astronomique. Ces nébuleuses rémanentes de supernovae, annoncées par les astronomes des temps anciens ont été analysées depuis l’invention du télescope. L’une d’elles annoncée en 1054, la Nébuleuse du Crabe, baptisée depuis sans trop d’imagination SN1054 fut observée en 1928 dans la constellation du Taureau. Tycho Brahé, l’astronome hollandais, qui consacra sa vie à noter dans ses carnets tout événement ou objet céleste, nota en 1572 une Nova Stella.

Supernova SN1994, le point brillant au bord extrême d’une galaxie spirale

Un phénomène à l’affût des astronomes

Depuis le milieu du XXe siècle, les observations ont permis de comprendre ce phénomène aussi lumineux que 200 millions de soleil. Pourquoi et comment ces étoiles explosent-elles ? Qu’advient-il de leur matière éjectée ? Dans leurs vieux jours, les étoiles manquent de carburant pour produire de l’énergie par réactions nucléaires. Un déséquilibre entre l’énergie dissipée et la gravité se traduit par une augmentation progressive de sa taille. L’étoile devient une géante rouge . Deux mécanismes d’explosion sont possibles. Le premier s’applique aux étoiles d’au moins huit fois la taille du soleil. Du fait d’une gravité dominante, la matière va progressivement se concentrer jusqu’à obtenir un noyau extrêmement dense de neutrons. Alors, les autres couches de l’étoile géante s’effondreront et viendront s’écraser sur le noyau, rebondiront violemment avec une onde de choc balayant tout sur son passage. La plus grande partie de l’étoile est alors disloquée et éjectée. Le second processus, plus spectaculaire, sinon plus effrayant, appelé supernova thermonucléaire intervient dans un système d’étoiles de deux étoiles proches. L’une d’elles est une étoile petite mais excessivement dense, nommée naine blanche. Par différence de gravité, elle absorbe de la matière à son étoile compagnon. Mais son énorme voracité lui coûtera la fin de son existence. L’extrême densité croissante va augmenter sa température sans pouvoir laisser croître son volume. L’explosion inévitable se déclenchera en quelques millisecondes. Une nouvelle supernova est née.

Cet extraordinaire phénomène de la mort d’une étoile qui apparaît au moins une fois par an dans le ciel ouvre de nouvelles recherches dans le domaine de la matière. Les supernova récentes sont étudiées pour apporter des réponses dans les modèles théoriques de la matière. Ainsi à l’apparition de SN2006 dans la galaxie M100 dans la constellation de la Vierge a suscité l’intérêt des astrophysiciens, tel l’italien Nando Patat et ses collègues braquant leurs télescopes sur la nouvelle venue. « Des réponses ont été apportées, dit-il, mais de nouveaux questionnements se révèlent ». Un scénario classique de recherche .

Beaucoup d’étoiles, les plus petites, n’agonisent pas en explosant. Celles-ci grossissent jusqu’à engloutir les planètes les plus proches en les désagrégeant. Toutes les matières de l’étoile et son cortège planétaire sont rejetées dans l’inter-stellaire pour peut-être apporter leur substance à la fabrication d’autres mondes. Il ne restera de ces brillantes étoiles que des naines noires, des cadavres du cosmos. C’est ce que connaîtra notre soleil dans 5 milliards d’années. Cette fin sans panache laisse un peu d’amertume dans nos rêveries d’astronome. On aurait aimé que notre astre termine son existence par un beau feu d’artifice de supernova comme pour glorifier son existence et celles de toutes les humanités.

C. Marchis

 

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