Des astronomes ont repéré une explosion stellaire inhabituelle riche en oxygène et en magnésium

Des explosions de supernova se produisent à la mort d’étoiles massives. Les éléments observés dans une supernova reflètent la composition de l’étoile mourante au moment de l’explosion.

“Les étoiles sont des boules de gaz incandescentes composées principalement d’hydrogène, l’élément le plus léger de la nature. Elles brillent en fusionnant des noyaux atomiques pour créer des éléments et de l’énergie plus lourds”, explique Hanindyo Kuncarayakti, chercheur à l’Académie de Finlande, du Département de physique et d’astronomie de l’Université. de Turku, Finlande.

Les étoiles massives, qui ont environ 8 fois la masse du Soleil ou plus, contiennent des structures similaires à un oignon, avec des couches d’éléments différents à l’intérieur. Au fur et à mesure que l’on s’enfonce dans une étoile, on rencontre des couches d’éléments ultérieurement plus lourds que l’hydrogène, comme l’hélium, puis le carbone, l’oxygène, etc.

“Au cours de sa vie, une étoile peut perdre une partie, voire la majeure partie, de sa masse. La manière la plus courante consiste à éjecter des flux de particules, un processus connu sous le nom de vents stellaires, qui se produit également dans le Soleil. Certaines étoiles perdent leur masse très vigoureusement, et peut complètement dépouiller toute leur enveloppe d’hydrogène. En conséquence, les couches internes peuvent être exposées. La masse perdue par l’étoile peut rester à proximité de l’étoile, créant de la matière circumstellaire », explique Kuncarayakti.

Les astronomes ont déjà identifié des supernovae avec de la matière circumstellaire riche en hydrogène, ainsi que celles riches en hélium. Très récemment, seulement en 2021, des chercheurs ont découvert des supernovae avec de la matière circumstellaire carbone-oxygène. Ces différents types d’objets représentent une séquence de dépouillement de l’enveloppe stellaire et d’accumulation de matière dépouillée autour de l’étoile, à partir de l’élément le plus léger et le plus externe, l’hydrogène.

Une équipe dirigée par le chercheur de l’Académie Kuncarayakti a découvert une supernova qui élargit peut-être notre compréhension de cette séquence où les étoiles massives perdent leur masse. La supernova (SN) 2021ocs a été observée lors d’une enquête à l’aide du très grand télescope (VLT) de l’Observatoire européen austral (ESO) de 8,2 m au Chili.

“Le spectre ne ressemblait à rien de ce que nous avions vu auparavant. Il avait de fortes caractéristiques d’oxygène et de magnésium, et l’objet était exceptionnellement durable et bleu”, décrit Kuncarayakti.

Ces observations suggèrent que le gaz en expansion riche en oxygène et en magnésium provenant de l’explosion de SN 2021ocs pourrait s’écraser sur la matière circumstellaire. Une telle matière circumstellaire aurait pu être formée par l’étoile précurseur via une perte de masse seulement environ 1 000 jours avant l’explosion de la supernova. En tant que telles, les observations agissent comme une machine à remonter le temps, sondant les activités de l’étoile mourante peu de temps avant l’explosion finale.

“En observant de nouveaux types de supernovae, nous obtenons des informations précieuses sur les derniers stades de la vie des étoiles massives. Cela, d’autre part, crée de nouveaux défis pour nos théories sur l’évolution des étoiles”, déclare le professeur d’astronomie Seppo Mattila de l’Université. de Turku qui a également participé à l’étude.

Outre Kuncarayakti et Mattila, les chercheurs Takashi Nagao, Claudia Gutierrez et Rubina Kotak de l’Université de Turku ont contribué à l’étude.