Supernova : définition et explications (2024)

nom féminin (n.f.)

Définition

Une supernova est le nom donné à l'explosion cataclysmique d'une étoile massive en fin de vie. Elle peut émettre plus d'énergie en quelques secondes que notre soleil n'en rayonnera au cours de sa vie de plusieurs milliards d'années.

Le cycle de vie des étoiles avec la supernova :

Au sommet du cycle de vie des étoiles, une supernova se crée, libérant des débris. Le reste de supernova rejoint le milieu interstellaire pour former de nouvelles étoiles.

Explications

Une supernova est l'explosion colossale d'une étoile. Plusieurs types existent, dont la supernova à effondrement du coeur qui intervient au dernier stade de la vie d'étoiles massives qui sont au moins huit fois plus grandes que notre Soleil. Une supernova est la plus grande explosion que l'homme ait jamais vue, extrêmement brillante et super puissante.

Notre ciel est parsemé de vestiges d'une beauté séduisante d'anciennes supernovas, c'est-à-dire d'étoiles qui ont vécu leur vie puis sont mortes dans ces violentes explosions. Dans une galaxie comme notre Voie Lactée, composée de quelque 200 milliards d'étoiles, il devrait y avoir une supernova tous les 50 ans. Pourtant, les supernovas visibles à l'oeil nu sont extrêmement rares.

Ce que nous voyons, ce sont des restes de supernova, des nuages en expansion dans l'espace là où se trouvaient les étoiles.

Une supernova est une explosion plus finale – et plus puissante – qu'une nova, qui est l'éclatement temporaire d'une étoile naine dans un système binaire. Dans le scénario nova, l'étoile naine récupère la matière de son étoile compagne. L'excès de masse fait que l'étoile naine s'éclaire soudainement, de temps en temps, jusqu'à atteindre plusieurs fois sa luminosité normale. Ensuite, au fil des mois, elle retrouve sa luminosité d'origine avant la prochaine poussée. Une supernova, en revanche, est un événement beaucoup plus grand et intrinsèquement beaucoup plus brillant (d'où le préfixe super) où les couches externes d'une étoile sont projetées de manière explosive dans l'espace. Une étoile qui devient supernova ne retrouve pas sa luminosité antérieure et peut disparaître complètement, laissant derrière elle un reste de supernova en expansion.

Les novas et les supernovas étaient autrefois appelées "stella novae" ("nouvelles étoiles"), un terme inventé par le célèbre astronome danois Tycho Brahe en 1572. En effet, les novas et les supernovas peuvent provoquer l'apparition d'une "nouvelle étoile" dans notre ciel là où aucune d'elles n'existe. a été vu auparavant. Les deux éclatent soudainement et – dans le cas des supernovas – de manière inattendue, avant de disparaître lentement au fil des semaines ou des mois.

Processus

Lorsqu'une étoile atteint une masse supérieure à 1,4 fois la masse solaire, la pression des électrons ne peut pas empêcher le noyau de s'effondrer davantage. Le résultat est une supernova. La gravité provoque l'effondrement du noyau, faisant monter la température du noyau à près de 10 milliards de degrés Celsius, décomposant le fer en neutrons et neutrinos.

En une seconde environ, le noyau se rétrécit à environ 10 km de large et rebondit comme une balle en caoutchouc qui a été pressée, envoyant une onde de choc à travers l'étoile qui provoque la fusion dans les couches périphériques. L'étoile explose alors en une supernova dite de type II.

Une supernova :

Les astronomes étudient les restes de supernova pour en savoir plus sur la mort d'une étoile.

Si le noyau stellaire restant était inférieur à environ trois masses solaires, il devient une étoile à neutrons composée presque entièrement de neutrons, et les étoiles à neutrons en rotation qui émettent des impulsions radio détectables sont appelées pulsars. Si le noyau stellaire était plus grand qu'environ trois masses solaires, aucune force connue ne peut le soutenir contre sa propre attraction gravitationnelle, et il s'effondre pour former un trou noir.

✅ En 1937, le premier radiotélescope a été construit, permettant aux astronomes de détecter le rayonnement autrement invisible des étoiles. Le premier télescope à rayons gamma lancé en 1961, pionnier de l'étude des explosions d'étoiles (supernova).

Formation

Les étoiles binaires se développent lorsque deux protoétoiles se forment l'une à côté de l'autre (voir aussi la prototerre). Un membre de cette paire peut influencer son compagnon s'ils sont suffisamment proches l'un de l'autre, éliminant la matière dans un processus appelé transfert de masse. Si l'un des membres est une étoile géante qui laisse derrière elle une étoile à neutrons ou un trou noir, un binaire à rayons X peut se former, où la matière extraite du compagnon du reste stellaire peut devenir extrêmement chaude - plus de 555 500 °C et émettre des rayons X.

Si une étoile binaire comprend une naine blanche, le gaz tiré d'un compagnon sur la surface de la naine blanche peut fusionner violemment en un éclair appelé nova. Parfois, suffisamment de gaz s'accumule pour que la naine s'effondre, entraînant la fusion presque instantanée de son carbone et l'explosion de la naine dans une supernova de type I, qui peut éclipser une galaxie pendant quelques mois.

Exemples

Il existe de nombreux exemples de supernovas, tant à l'intérieur qu'à l'extérieur de notre galaxie. Le reste de supernova le plus célèbre visible depuis l'hémisphère Nord s'appelle la nébuleuse du crabe. Il est situé en direction de la constellation du taureau. Les Chinois ont enregistré avoir été témoins de la supernova en 1054 de notre ère (bien qu'elle se soit produite 6 523 ans plus tôt, car cette étoile se trouvait à autant d'années-lumière). Ils l'ont appelé une "star invitée" et ont écrit qu'elle était visible à la lumière du jour pendant trois semaines complètes, pour finalement disparaître complètement environ trois mois plus tard.

Plus tard, la nébuleuse du Crabe est devenue célèbre pour avoir hébergé le premier pulsar connu, découvert en 1967 par Jocelyn Bell Burnell, alors qu'elle était étudiante diplômée à l'Université de Cambridge en Angleterre. Le pulsar du Crabe, comme on l'appelle, est une étoile à neutrons, vestige de la supernova qui a créé la nébuleuse du Crabe. Comme des phares cosmiques, les pulsars émettent des faisceaux d'ondes radio lorsqu'ils tournent. Les rayons du pulsar Crabe sont dirigés vers nous.

Nous voyons des exemples de leurs conséquences dans l'espace qui nous entoure. Nous savons que – à mesure que l'étoile explose vers l'extérieur – elle implose également, formant une étoile à neutrons extrêmement dense qui pourrait ou non nous apparaître sur Terre comme un pulsar.

En rapport avec "supernova"

• étoile

  Une étoile est tout corps céleste massif de gaz lumineux qui brille par un rayonnement dérivé de ses sources d'énergie internes. Ex. : le soleil...

• prototerre

  La prototerre est le premier stade géologique de la Terre, parfois appelée Gaïa, lorsque la Terre n'avait pas encore de Lune. Par similarité...

• soleil

  Le soleil est la grosse étoile au coeur du système solaire. L'astre de lumière, de type naine jaune, contient 99,8 % de la masse du système solaire...

• Voie Lactée

  La Voie lactée est une galaxie spirale barrée d'environ 13,6 milliards d'années avec de grands bras pivotants s'étendant à travers le cosmos. Tout...