Sur la base des résultats d'un levé de vitesse radiale, Warren Brown (Smithsonian Astrophysical Observatory) et son équipe ont placé quelques pièces supplémentaires dans le puzzle de la supernova.
Les supernovae se déclinent en plusieurs saveurs. Nous avons également des supernovae de type II qui sont considérées comme l'effondrement du cœur d'étoiles uniques et super massives. Il y a aussi les supernovae super-lumineuses, qui peuvent être la conversion explosive d'une étoile à neutrons en étoile de quark, et enfin les cousins à genoux faibles de la grappe, les supernovae sous-lumineuses peu performantes.
Les supernovae sous-lumineuses sont un type rare d'explosion de supernova 10 à 100 fois moins lumineux qu'un SN de type Ia normal et n'éjectent que 20% de matière en plus. Brown et son équipe ont étudié le lien entre les supernovae sous-lumineuses et la fusion de paires de naines blanches.
Dans les années 1980, sur la base de notre compréhension théorique de l'évolution stellaire et binaire, il a été prédit qu'il existerait de nombreuses naines blanches doubles proches. Cependant, ce n'est qu'en 1988 que le premier a été découvert.
La façon de trouver des naines blanches doubles proches est de prendre des spectres haute résolution de la ligne d'absorption H-alpha d'une naine blanche à plusieurs moments différents et de rechercher les variations causées par le mouvement orbital de la naine blanche autour d'un invisible (gradateur) un compagnon. Les premières recherches systématiques n'ont pas été très infructueuses. Un seul système a été trouvé. Puis, au cours des années 1990, Tom Marsh et ses collaborateurs ont concentré leur recherche sur les naines blanches de faible masse, qui, sur la base des théories actuelles, ne pouvaient être formées que dans un système binaire. De cette façon, une douzaine de systèmes supplémentaires ont été trouvés.
Les naines blanches (WD) de masse extrêmement faible (ELM) avec moins de 0,3 masse solaire sont les restes d'étoiles qui n'ont jamais enflammé d'hélium dans leur cœur. L'Univers n'est pas assez vieux pour produire des ELM WD par évolution d'une seule étoile. Par conséquent, les ELM WD doivent subir une perte de masse importante au cours de leur évolution. La production de WD avec 0,2 masse solaire nécessite très probablement des systèmes binaires compacts.
"Ces naines blanches ont subi un programme de perte de poids spectaculaire", a déclaré Carlos Allende Prieto, astronome à l'Instituto de Astrofisica de Canarias en Espagne et co-auteur de l'étude. "Ces étoiles sont sur des orbites si proches que les forces de marée, comme celles qui balancent les océans sur Terre, ont entraîné d'énormes pertes de masse."
Les données d'observation pour les ELM WD sont assez difficiles à trouver en raison de leur rareté. Par exemple, sur les 9316 WD identifiés dans le Sloan Digital Sky Survey, moins de 0,2% ont des masses inférieures à 0,3 solaire.
La moitié des paires découvertes par Brown et ses collaborateurs fusionnent et pourraient exploser en supernovae dans 100 millions d'années ou plus.
«Nous avons triplé le nombre de systèmes connus et fusionnant de nains blancs», a déclaré l'astronome et co-auteur du Smithsonian Mukremin Kilic. «Maintenant, nous pouvons commencer à comprendre comment ces systèmes se forment et ce qu'ils pourraient devenir dans un avenir proche.» Contrairement aux naines blanches normales en carbone et en oxygène, celles-ci sont presque entièrement en hélium.
«La vitesse à laquelle nos naines blanches fusionnent est la même que celle des supernovae sous-lumineuses - environ une tous les 2000 ans», a expliqué Brown. "Bien que nous ne puissions pas savoir avec certitude si nos naines blanches qui fusionnent vont exploser en supernovae sous-lumineuses, le fait que les taux soient les mêmes est très suggestif."
Au moins 25% de ces ELM WD appartiennent aux anciens composants de disque épais et de halo de la Voie lactée. Cela aide les astronomes à savoir où chercher le SNe sous-lumineux et où il est peu probable qu'ils le trouvent, si les modèles sont corrects. Si la fusion des systèmes ELM WD est à l'origine des SNe sous-lumineux, la prochaine génération d'enquêtes telles que Palomar Transient Factory, Pan-STARRS, Skymapper et le Large Synoptic Survey Telescope devrait les trouver parmi les populations d'étoiles plus anciennes dans les elliptiques et les spirales. galaxies.
Les articles annonçant leur découverte sont disponibles en ligne à: http://arxiv.org/abs/1011.3047 et http://arxiv.org/abs/1011.3050.
