Les astronomes ont observé pour la première fois les ondes radio d’une supernova de type Ia, une explosion provenant d’une étoile naine blanche. Cela fournit des indices importants sur la façon dont les naines blanches explosent. Une supernova de type Ia (One-A) est l'explosion nucléaire d'une étoile naine blanche. Ce type de supernovae est largement connu ; les astronomes utilisent ces supernovae pour mesurer les distances cosmologiques et l'expansion de l'univers. Cependant, le mécanisme d’explosion des supernovae de type Ia n’est pas bien compris.
Les naines blanches solitaires n'explosent pas, on pense donc que l'accrétion de masse d'une étoile compagnon proche joue un rôle dans le déclenchement de l'explosion. Le matériau accrété correspond aux couches externes de l'étoile compagnon et est donc généralement composé principalement d'hydrogène, mais on pense qu'il est également possible pour une naine blanche d'accumuler de l'hélium à partir d'une étoile compagnon qui a perdu ses couches externes d'hydrogène.
Lorsqu'une naine blanche enlève de la matière à son étoile compagne, la totalité ne tombe pas sur la naine blanche ; certains forment un nuage de matière en orbite autour du système binaire. Lorsqu’une naine blanche explose dans un nuage de matière circumstellaire, l’onde de choc de l’explosion devrait traverser la matière circumstellaire et exciter les atomes, les faisant émettre d’intenses ondes radio. Cependant, bien que de nombreuses supernovae de type Ia aient été observées en train d’exploser dans des nuages de matière circumstellaires, les astronomes n’ont jusqu’à présent pas observé l’émission d’ondes radio associée aux supernovae de type Ia.
Impression artistique d'un système d'étoiles binaires : une naine blanche compacte absorbe la matière d'un compagnon donneur riche en hélium, entourée d'une haute densité de matière péristellaire poussiéreuse. C’est l’interaction entre l’étoile éclatée et le matériau restant de l’étoile compagnon qui génère de puissants signaux radio et forme des raies d’hélium évidentes dans le spectre optique de SN2020eyj. Source : Adam Makarenko/W.M. Observatoire Keck
Une équipe de recherche internationale composée de membres de l'Université de Stockholm et de l'Observatoire astronomique national du Japon (NAOJ) a effectué des observations détaillées d'une supernova de type Ia qui a explosé en 2020. Ils ont découvert que la supernova était entourée d'un matériau circumstellaire composé principalement d'hélium et ont détecté avec succès les ondes radio de la supernova. En comparant l’intensité des ondes radio observées avec des modèles théoriques, il a été constaté que la naine blanche primordiale accumulait de la matière à un taux d’environ 1/1000 de la masse solaire par an. Il s'agit de la première supernova confirmée de type Ia provoquée par l'accrétion de masse d'une étoile compagnon dont les couches externes sont principalement composées d'hélium.
Cette observation des ondes radio provenant de supernovae de type Ia riches en hélium devrait approfondir notre compréhension du mécanisme d’explosion et des conditions pré-explosion des supernovae de type Ia. L’équipe prévoit désormais de rechercher les émissions radio d’autres supernovae de type Ia pour faire la lumière sur l’évolution qui a conduit aux explosions.
Ces résultats ont été publiés dans la revue Nature sous le titre « Aradio-detected Type Iasupernovawithhelium-richcircumstellarmaterial » par Kool et al.