1/
Qu’est-ce qu’une Supernova ?
Etoile
massive ayant atteint un stade avancé de son évolution, qui
explose et se manifeste temporairement par un éclat considérablement
plus élevé. L’explosion d’une supernova se distingue de celle
d’une nova par son ampleur bien plus importante. C’est un phénomène
relativement rare ; En effet, on observe seulement, en moyenne, trois supernovae
par siècle dans une même galaxie. Dans la Galaxie (la nôtre),
trois supernovae ont été plus particulièrement observées
au cours de ce millénaire. La plus ancienne a été
vue en l’an 1054 dans la constellation du Taureau et a donné comme
résidu la nébuleuse du Crabe ( Messier 1). La seconde est
l’étoile nouvelle signalée par Tycho Brahe en 1572 dans la
constellation de Cassioppée. Enfin la supernova de 1604 dans la
constellation d’Ophiucus a été décrite à la
fois par Képler et Galilée. Les supernovae s’observent plus
particulièrement dans les galaxies extérieures, parce que
celles ci sont très nombreuses. La première supernova extragalactique
a été observée en 1885 dans la galaxie d’Andromède
(Messier 31). La plus brillante qui a été observée
récemment a été la supernova 1987 A qui a explosé
dans le Grand Nuage de Magellan. A son maximum d’éclat une supernova
peut devenir aussi lumineuse que la galaxie qui l’abrite, sa luminosité
est alors 10 milliards de fois celle du Soleil. L’énergie libérée
au cours du phénomène est de l’ordre de 1045 joules,
et les observations spectroscopiques indiquent que la matière est
éjectée avec des vitesses de l’ordre de plusieurs milliers
de kilomètres par seconde. La plus grande partie de la masse éjectée
constitue ce que l’on appelle un reste de supernova observé sous
la forme d ‘une nébuleuse en explosion. La fraction de masse non
éjecté e constitue un résidu extrêmement dense
sous la forme d’une étoile à neutron décelable en
tant que pulsar.
On
distingue en fait deux types de supernova, qui diffèrent par leur
courbe d’évolution lumineuse. Celles de type I sont les plus brillantes
et leur éclat décroît plus lentement que celui des
supernovae de types II qui sont, en revanche, sont plus fréquentes.
Selon les hypothèses actuelles, une supernova de type I, résulte
de l’évolution d’un système binaire dont l’une des composantes
est une naine blanche. Celle – ci arrache progressivement par attraction
gravitationnelle de la matière à sa compagne et finit ainsi
par exploser. Les supernovae de type II sont des étoiles massives
isolées qui explosent après épuisement de leur combustible
nucléaire. Leur noyau, principalement constitué de fer, implosant
brutalement lorsque les réactions thermonucléaires s’y arrêtent,
alors qu’elles se poursuivent entre les couches périphériques
de l’étoile, dont la structure est alors en pelures d’oignon.
2/
Intérêt astrophysique et cosmologique
Les supernovae étant la phase terminale de la vie des étoiles de masse élevée (type II, Ib et Ic) ou de certaines étoiles de faible masse (type Ia), elles présentent de nombreux intérêts pour les astrophysiciens.
Elles apportent de précieuses informations sur la structure des étoiles, leur évolution, et bien sûr leur phase terminale.
Elles enrichissent au moment de leur explosion le milieu interstellaire en éléments lourds : du carbone à l’uranium, tous les noyaux que nous connaissons sont des cendres de supernovae.
Elles participent donc directement à l’évolution chimique des galaxies. Les ondes de choc des explosions jouent aussi un rôle majeur dans l’évolution dynamique des galaxies, et en comprimant le milieu interstellaire, elles provoquent la formation de nouvelles étoiles.
Dans le cas de supernova de type Ia, il est (relativement ) facile de connaître leur luminosité absolue à 30% près ce qui n’est pas courant en astrophysique, et donc ainsi d’évaluer sa distance à 15% près. La comparaison de cette distance avec leur décalage vers le rouge (redshift) permet d’évaluer la vitesse d’expansion de l’univers - la constante de Hubble H0.
Enfin,
ce sont des objets extrêmement lumineux qui sont donc visibles de
très loin ce qui permet d’étudier la géométrie
et la dynamique de l’univers à très grande échelle.
3/
La supernova 1999em
.Pose de 30 s - SC 254mm F/D10 - ST6S.Bouley - A.Leroy
Carte de champ NGC 1637 - Logiciel Prism
Arnaud Leroy
Le 7 décembre 1999. Sommaire