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Supernova

Qu'est-ce qu'une supernova ?

   Catégorie : étoiles
Mise à jour 01 juin 2013

Une supernova est le phénomène visible, directement issus de l'explosion cataclysmique d'une étoile qui aboutit à sa destruction totale et donc à la mort de l'étoile. C'est un évènement cosmique majeur. Cette explosion s'accompagne d'une augmentation gigantesque de sa luminosité vue de la Terre, qui peut durer jusqu'à plusieurs semaines et même plusieurs mois. Elle est visible en plein jour et la nuit, elle peut être aussi brillante que la lune et même donner une ombre aux objets. Une supernova apparait donc souvent comme une étoile nouvelle, d'où son nom, nova. Les supernovæ sont des évènements rares dans notre voie lactée, environ un à trois par siècle, par contre à l'échelle de l'univers, on en observe tous les jours. C'est lors de son explosion en supernova que l'étoile libère les éléments chimiques, qu'elle a synthétisé au cours de son existence et lors de l'explosion elle-même. L'onde de choc de la supernova favorise la formation de nouvelles étoiles, en accélérant la contraction de régions de gaz et de poussières du milieu interstellaire. Les novas, à la différence des supernovas sont issues des explosions thermonucléaires, qui provoquent une destruction partielle de l'étoile en expulsant une partie de sa surface dans l'espace interstellaire.
Notre soleil ne finira pas sa vie en supernova mais de façon beaucoup plus calme. La mort d'une étoile peut être douce ou violente, cela dépend de sa masse. En dessous de 1,4 fois la masse du Soleil, l'étoile s'éteint dans la sérénité, elle passera de la taille d'une géante rouge (environ 50 millions de Km de rayon), à celle de la Terre (environ 6 000 Km de rayon). L'étoile devient alors une naine blanche.

 

Entre 1,4 et 5 fois la masse du Soleil, son agonie est beaucoup plus violente. Son rayon se rétrécit jusqu'à 10 Km. La densité finale est énorme, les noyaux ne peuvent résister et le cœur de l'étoile devient un gigantesque noyau de neutrons. L'effondrement provoque une explosion terrible, qui va projeter les couches supérieures de l'étoile dans l'espace et l'on verra briller dans le ciel, une supernova.
Au dessus de 5 fois la masse du Soleil, l'effondrement est extrêmement violent. Celui-ci ne peut plus être arrêté. Le cœur de l'étoile devient un trou noir. La violence de l'effondrement produit une explosion gigantesque, qui projette les couches supérieures de l'étoile dans l'espace. Comme dans le cas précédent une supernova va s'étendre, sur des centaines de milliards de Km, ensemençant le milieu interstellaire d'éléments lourds, fabriqués pendant la vie de l'étoile et au cours de l'explosion. Ces éléments lourds sont les constituants des planètes telluriques, comme notre Terre. Cette nouvelle image de Hubble, fait partie des plus importantes images jamais produites avec un observatoire en orbite terrestre. Elle nous montre une vue entière et très détaillée, de la nébuleuse du Crabe. Le Crabe est sans doute l'objet le plus intéressant et aussi l'un des plus étudiés, dans le monde de l'astronomie. L'image de cette nébuleuse est aussi la plus grande image jamais prise avec une caméra de Hubble. Elle a été assemblé à partir de 24 expositions individuelles prises par le télescope NASA / ESA Hubble Space. 

 
 nébuleuse du crabe

Image :  La supernova la plus célèbre de l'histoire de l'astronomie. SN 1054 est une supernova dont l'explosion a été vue depuis la Terre à partir du 4 juillet 1054, appelée aujourd'hui nébuleuse du crabe. Elle est située dans la constellation du taureau de notre galaxie.

Explosions stellaires dans NGC 6984

    

Les supernovas sont bien des explosions d'étoiles extrêmement lumineuses, si lumineuses qu'elles sont remarquables au milieu des étoiles brillantes d'une galaxie spirale comme NGC 6984. Sur l'image ci-contre on aperçoit près du centre à droite, une étoile extrêmement lumineuse qui montre sa fin de vie dans une explosion spectaculaire. Déjà en 2012, l'étoile nommée SN 2012im avait expulsé une grande partie de sa matière au milieu des bras spiraux de la galaxie NGC 6984. Et en 2013 c'est au tour de SN 2013ek, une autre supernova qui explose dans cette galaxie. C'est elle qui est visible au premier plan de cette image, comme une étoile très lumineuse juste au-dessus et à droite du centre de la galaxie. SN 2012im était une supernova de type Ic, tandis que la plus récente SN 2013ek est un type Ib. Ce sont toutes les deux des supernovas issues de l'effondrement de leur noyau qui ont perdu leurs couches externes d'hydrogène. Cependant la supernova SN 2013ek de type Ib a perdu en plus, ses couches externes d'hélium. Cette image a été prise le 19 Aout 2013, très près de l'endroit où avait explosé SN 2012im, si près que les deux évènements sont supposés être liés.

 

Deux supernovas indépendantes de même classe, qui explosent à un an d'intervalle est un évènement très improbable. On a d'abord cru que SN 2013ek était une renaissance de SN 2012im, mais d'autres observations ont montré qu'elles étaient bien séparées, même si elles peuvent être étroitement liées par une cause encore inconnue.

nota : Les supernovas de type II, Ib et Ic sont des étoiles en fin de vie. Les supernovas de type II ont un spectre qui contient de l'hydrogène, alors que les supernovas de type Ib et Ic sont des étoiles qui auraient déjà épuisé leur hydrogène, de sorte que celui-ci n'apparait pas sur leur spectre. Les supernovas de type Ic ont aussi épuisé leur hélium qui n'apparait plus dans le spectre.

Image :  La supernova SN 2013ek que l'on aperçoit près du centre à droite de la galaxie spirale NGC 6984, est une étoile extrêmement lumineuse qui annonce sa fin de vie dans une explosion spectaculaire.
Crédit image : NASA/ESA/Hubble .

 Explosion de la supernova SN 2013ek dans la galaxie NGC 6984
Les naines blanches sont des résidus d'étoiles éteintes. C’est l’avant-dernière phase de l'évolution des étoiles dont la masse est comprise entre 0,3 et 1,4 fois celle du Soleil.
La densité d'une naine blanche est très élevée.
Une naine blanche d'environ, une masse solaire a un rayon de l'ordre de celui de la Terre.

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