Première identification d’une supernova à captures électroniques, dont l'existence n'était que théorique

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Une équipe internationale de chercheurs a mis en évidence un type de supernova qui était jusqu’à maintenant supposé théoriquement mais n’avait jamais été identifié : les supernovas à captures électroniques. Grâce à leurs découvertes, ils ont aussi pu clarifier la nature de la nébuleuse du Crabe, dont de nombreux récits retracent l’apparition dans le ciel cette année-là.

Au cours de leur vie, les étoiles fusionnent l’hydrogène de leur cœur et forment ainsi de l’hélium, puis petit à petit des éléments de plus en plus lourds. Lorsque tout leur combustible est consommé, elles arrivent en fin de vie, et selon leur masse initiale, elles évolueront soit en une puis une , soit en une explosion prodigieuse, un phénomène rare mais bien connu : une supernova.

Mais différents types de supernovas existent, et parmi elles se trouvent les supernovas à captures électroniques. Celles-ci proviennent d’étoiles appartenant à la branche super-asymptotique des géantes, c’est-à-dire qui possèdent une masse située entre huit et dix masses solaires. Jusqu’alors, ce type de supernova n’avait été qu’énoncé théoriquement dans les années 1980. Mais comme en témoigne l’étude publiée dans la revue , dirigée par des astronomes de l’observatoire de Las Cumbres en Californie, la supernova SN 2018zd est une candidate parfaite pour cette catégorie réduite. Son identification résulte de trois ans d’étude, grâce à une collaboration internationale dans le cadre du Global Supernova Project.

Au cœur des étoiles, un combat perpétuel entre gravité et pression interne

Les étoiles sont maintenues en vie grâce à un équilibre ténu entre la gravité qui tend à faire s’effondrer la masse de l’étoile sur elle-même, et la pression interne qui tend à l’inverse à expulser des couches de l’étoile. En leur cœur, elles synthétisent des éléments de plus en plus lourds par fusion nucléaire, phénomène qui s’arrête lorsque la température ne permet plus d’entretenir les réactions. Le cœur commence alors à s’effondrer sur lui-même sous l’effet de la gravitation, faisant augmenter la température au sein de l’étoile. Elle peut ensuite recommencer sa nucléosynthèse stellaire - formation de noyaux atomiques par des réactions nucléaires - grâce à cette augmentation de température et continuer son évolution stellaire. Selon la masse initiale de l’étoile, les éléments qu’elle parviendra à synthétise[...]

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