La supernova SN 1181 a été observée à l'œil nu au Japon et en Chine il y a 843 ans, en 1181 de notre ère. Cependant, sa rémanence n'a pu être identifiée pendant longtemps. En 2021, la nébuleuse Pa 30 située vers la constellation de Cassiopée a été identifiée avec la supernova SN 1181. L'étoile naine blanche au centre de la nébuleuse Pa 30, aujourd'hui appelée étoile de Parker, est la rémanence d'un événement supernova résultant de la fusion de deux naines blanches. Cet événement de supernova était rare et est classé comme SN Type Iax. Une étude récente indique que les éléments rémanents de cette supernova subissent à nouveau une fusion qui a commencé récemment vers 1990.
La Terre et le Soleil ne resteront pas inchangés éternellement. La Terre restera habitable pendant encore 4 milliards d'années, jusqu'à ce que le Soleil atteigne sa fin de vie (sauf en cas de catastrophes d'origine humaine ou naturelle telles qu'une guerre nucléaire, un impact d' astéroïde , une éruption volcanique majeure, etc.).
Le Soleil est une étoile ordinaire et relativement jeune dans notre galaxie. Comme toutes les étoiles, le Soleil a également un parcours de vie : il est né il y a environ 4.6 milliards d’années et mourra dans le futur. Dans environ 4 milliards d’années, il manquera d’hydrogène qui alimente la fusion nucléaire dans son cœur pour la production d’énergie lorsque l’effondrement gravitationnel commencera. L'augmentation de la pression due à l'effondrement du noyau déclenchera la fusion nucléaire des éléments les plus lourds du noyau. En conséquence, la température du Soleil augmentera et la couche externe de l’atmosphère solaire s’étendra loin dans l’espace et engloutira les planètes proches, y compris la Terre. Cette étape de géante rouge se poursuivra pendant environ un milliard d'années. Finalement, le Soleil s'effondrera pour devenir une naine blanche.
Contrairement à la fin de vie du Soleil, la mort d'une étoile massive est un événement astronomique. Lorsque les étoiles de plus de 8 masses solaires épuisent leur combustible pour la fusion nucléaire et ne peuvent plus produire suffisamment d'énergie pour contrer la forte attraction gravitationnelle, leur cœur s'effondre en un laps de temps très court. L'implosion crée d'énormes ondes de choc et un puissant phénomène lumineux transitoire appelé supernova , ainsi qu'un rémanent compact (ce rémanent sera une étoile à neutrons si la masse de l'étoile d'origine est comprise entre 8 et 20 masses solaires ; si la masse de l'étoile d'origine est supérieure à 20 masses solaires, le rémanent sera un trou noir ).
Les supernovae peuvent également être déclenchées par la réactivation soudaine de la fusion nucléaire dans une naine blanche lorsque sa température atteint un niveau suffisant pour provoquer une réaction en chaîne. Ce phénomène se produit soit suite à la fusion avec une autre naine blanche, soit par accumulation de matière provenant d'un compagnon binaire.
Supernova SN 1181
Au cours des deux derniers millénaires, neuf événements astronomiques lumineux transitoires (supernova) ont été observés dans notre galaxie, la Voie Lactée. Un événement aussi puissant a été observé et relaté au Japon et en Chine il y a environ 843 ans, en 1181 de notre ère. La « Guest Star » a été visible pendant 185 jours, du 6 août 1181 au 6 février 1182. Elle a été nommée Supernova 1181 (SN1181), mais l'identification de sa rémanence n'a pu être confirmée que récemment.
Identification de la supernova rémanente SNR 1181
Une nébuleuse circulaire à émission infrarouge a été découverte dans les archives de données de la NASA en 2013 par l'astronome amateur Dana Patchick, qui l'a nommée nébuleuse Pa 30. Les astronomes professionnels ont observé une faible émission diffuse, mais n'ont pas détecté d'émission d'hydrogène. Une étoile naine massive a été découverte à l'intérieur de cette enveloppe infrarouge quelques années plus tard, en 2019. Cette étoile présentait des propriétés uniques et on pense qu'elle s'est formée suite à la fusion d'une naine blanche de type carbone-oxygène (CO WD) et d'une naine blanche de type oxygène-néon (ONe WD). La fusion de ces deux naines blanches a provoqué une explosion de supernova. Par la suite, en 2021, il a été constaté que la nébuleuse Pa 30 présentait des raies d'émission de soufre et une vitesse d'expansion de 1100 km/s. Son âge a été estimé à environ 1000 ans et elle se situe à proximité du point où l'étoile hôte a été observée en 1181. Ces découvertes ont permis d'identifier la nébuleuse Pa 30, située dans la constellation de Cassiopée, et dont la supernova a été observée il y a plus de huit siècles. L'étoile naine blanche au centre de la nébuleuse Pa 30, désormais appelée étoile de Parker, est le rémanent de la supernova SN 1181, classée comme supernova de type Iax. Une étude ultérieure, publiée en 2023, confirme ces résultats.
Le vent stellaire à grande vitesse a commencé à souffler récemment, après 1990.
Le reste de SNR 1181 a été créé par la fusion de deux naines blanches. Habituellement, lorsque deux naines blanches fusionnent, elles explosent et disparaissent. Cependant, cette fusion a créé un type rare de supernova appelé type Iax et a laissé derrière elle une seule naine blanche à rotation rapide. Les naines blanches en rotation libèrent des flux rapides de particules (appelés vent stellaire) immédiatement après leur formation. Dans ce cas, l'étoile centrale de la nébuleuse P 30 montre de nombreux filaments convergeant près de l'étoile centrale en raison du vent stellaire rapide soufflant sur la coquille des éjectas de supernova. Les astronomes ont observé une région de choc externe et une région de choc interne dans le SNR 1181.
Dans une étude récente, des chercheurs ont analysé les dernières données radiographiques et développé un modèle montrant que la taille observée de la région de choc interne n'est pas proportionnelle à la taille attendue si le vent stellaire avait commencé à souffler peu de temps après la formation du rémanent. Selon leur modèle informatique, la taille réelle observée de la région de choc interne indique que le vent stellaire à grande vitesse a commencé à souffler récemment, après 1990. C'est assez étonnant. Cela peut être dû au fait que certains éjectas de supernova sont retombés plus tard sur la surface de la naine blanche, ce qui a augmenté la température et la pression au-delà du seuil pour permettre le début de la réaction thermonucléaire et la reprise de la combustion. Les chercheurs travaillent actuellement à la validation du modèle.
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Références:
- Ritter A., et al 2021. Le vestige et l'origine de la supernova historique 1181 après JC. Les lettres du journal astrophysique. 918 (2) : L33. arXiv: 2105.12384. EST CE QUE JE: https://doi.org/10.3847/2041-8213/ac2253
- Schaefer BE, 2023. Le chemin depuis les observations chinoises et japonaises de la supernova 1181 après JC, jusqu'à une supernova de type Iax, jusqu'à la fusion des naines blanches CO et ONe. Avis mensuels de la Royal Astronomical Society, volume 523, numéro 3, août 2023, pages 3885-3904. EST CE QUE JE: https://doi.org/10.1093/mnras/stad717 . Version préimprimée arXiv: 2301.04807
- Takatoshi Ko, et al 2024. « Un modèle dynamique pour IRAS 00500+6713 : le reste d'une supernova de type Iax SN 1181 hébergeant un produit de fusion double dégénéré WD J005311 », The Astrophysical Journal : 5 juillet 2024, DOI : https://doi.org/10.3847/1538-4357/ad4d99
- Université de Tokyo. Communiqué de presse – Un vent frais souffle depuis une supernova historique. Publié le 5 juillet 2024. Disponible sur https://www.u-tokyo.ac.jp/focus/en/press/z0508_00361.html
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