{"id":12787,"date":"2024-04-02T17:59:30","date_gmt":"2024-04-02T17:59:30","guid":{"rendered":"https:\/\/www.africa-press.net\/sao-tome-e-principe\/politique\/une-etoile-va-illuminer-le-ciel-davril"},"modified":"2024-04-03T19:33:30","modified_gmt":"2024-04-03T19:33:30","slug":"une-etoile-va-illuminer-le-ciel-davril","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.africa-press.net\/sao-tome-e-principe\/toutes-les-actualites\/une-etoile-va-illuminer-le-ciel-davril","title":{"rendered":"Une \u00e9toile va illuminer le ciel d\u2019avril"},"content":{"rendered":"

Africa-Press – S\u00e3o Tom\u00e9 e Pr\u00edncipe. <\/strong><\/span>S\u2019allumera ? S\u2019allumera pas ? En ce mois d\u2019avril 2024, les astronomes scruteront avec une attention particulie\u0300re la Couronne bore\u0301ale, ou Coronae Borealis, une petite constellation de l\u2019he\u0301misphe\u0300re Nord. Ils ont rendez-vous avec une vieille connaissance, T Coronae Borealis (T CrB), une e\u0301toile qui fait son show tous les quatre-vingts ans environ.<\/p>\n

Alors qu\u2019elle est invisible a\u0300 l\u2019\u0153il nu, sa luminosite\u0301 augmente brutalement en quelques jours, pour atteindre a\u0300 peu pre\u0300s l\u2019e\u0301clat de l\u2019e\u0301toile Polaire, avant de s\u2019e\u0301teindre rapidement les jours suivants et pour huit de\u0301cennies. Ce phe\u0301nome\u0300ne constitue une nova.<\/p>\n

\u201cIl y a 95 % de chance qu\u2019elle e\u0301clate en 2024\u201d<\/b><\/p>\n

T CrB a de\u0301ja\u0300 e\u0301te\u0301 observe\u0301e en 1886 et 1946. Mais Bradley Schaefer, professeur d\u2019astronomie et d\u2019astrophysique a\u0300 l\u2019Universite\u0301 d\u2019E\u0301tat de Louisiane (E\u0301tats-Unis), a retrouve\u0301 sa trace jusqu\u2019en 1217, dans le te\u0301moignage d\u2019un moine pre\u0300s d\u2019Augsbourg, en Allemagne. Et selon lui, elle devrait prochainement se manifester… \u201cA\u0300 partir de fe\u0301vrier 2015, T CrB est devenue un peu plus lumineuse, constate l\u2019astronome. Un comportement identique a\u0300 celui de 1935 qui a abouti a\u0300 l\u2019e\u0301ve\u0301nement de 1946.\u201d Ce petit sursaut marque les pre\u0301mices d\u2019une nouvelle se\u0301quence, avec une monte\u0301e en puissance irre\u0301gulie\u0300re: la luminosite\u0301 a brutalement rechute\u0301 en mars 2023.<\/p>\n

\u201cLa me\u0302me chose avait e\u0301te\u0301 observe\u0301e environ un an avant l\u2019e\u0301ruption de 1946. Si T CrB se comporte comme elle l\u2019a fait dans les anne\u0301es 1940, il y a 95 % de chance qu\u2019elle e\u0301clate en 2024. Et 68 % que cela se produise entre fe\u0301vrier et aou\u0302t, avec une pre\u0301fe\u0301rence pour avril. Toutefois, il se peut toujours que des perturbations impre\u0301vues aient pu faire de\u0301vier le timing entre 1946 et 2024, c\u2019est pour cela que je ne parierais pas ma maison sur l\u2019exactitude de cette pre\u0301diction, mais il y a peu de choses sur lesquelles je parierais ma maison \u201c, constate avec humour Bradley Schaefer.<\/p>\n

Ce spectacle correspond en re\u0301alite\u0301 aux e\u0301clats d\u2019un couple d\u2019e\u0301toiles en fin de vie qui se de\u0301chirent, litte\u0301ralement. D\u2019un co\u0302te\u0301, une ge\u0301ante rouge, une e\u0301toile dilate\u0301e cent fois plus grande que notre Soleil, la pre\u0301figuration de ce qu\u2019il sera lui-me\u0302me dans 5 milliards d\u2019anne\u0301es, lorsqu\u2019il aura fusionne\u0301 tout l\u2019hydroge\u0300ne de son c\u0153ur. De l\u2019autre, une naine blanche, une e\u0301toile dans un stade encore plus avance\u0301 de vieillissement. C\u2019est le cadavre encore tre\u0300s chaud d\u2019une e\u0301toile de masse moyenne ayant fusionne\u0301, la\u0300 encore, tout le gaz de son c\u0153ur. Il est tre\u0300s compact, sa densite\u0301 moyenne atteignant une tonne par centime\u0300tre cube.<\/p>\n

Les deux corps se tournent autour dans un ballet mortife\u0300re, comme l\u2019explique Nicolas Prantzos, astrophysicien a\u0300 l\u2019Institut d\u2019astrophysique de Paris. \u201cLa partie supe\u0301rieure de la ge\u0301ante rouge se trouve loin du c\u0153ur de l\u2019e\u0301toile. Elle est alors davantage sensible a\u0300 l\u2019attraction gravitationnelle de la naine blanche qui va accre\u0301ter cette matie\u0300re. \u201d La naine blanche se trouve ainsi peu a\u0300 peu recouverte d\u2019une sorte de pellicule tisse\u0301e avec le gaz d\u2019hydroge\u0300ne de sa partenaire. Mais celui-ci pe\u0300se sur elle, augmentant sa pression et sa tempe\u0301rature jusqu\u2019a\u0300 ce que, d\u2019astre mort, elle reprenne vie momentane\u0301ment. \u201cL\u2019hydroge\u0300ne de la ge\u0301ante rouge fusionne alors avec le carbone qui compose en grande partie la naine blanche. L\u2019e\u0301nergie de\u0301gage\u0301e par ces re\u0301actions de fusion peut faire grimper la tempe\u0301rature a\u0300 200 ou 300 millions de degre\u0301s (la tempe\u0301rature au centre du Soleil est de 15 millions de degre\u0301s, ndlr). Et c\u2019est l\u2019explosion. \u201d<\/p>\n

40 novae se produisent chaque anne\u0301e dans notre galaxie<\/b><\/p>\n

Environ 1\/100.000 de la masse de la naine blanche se trouve alors converti en e\u0301nergie, ce qui provoque une forte hausse de la luminosite\u0301. Voila\u0300 d\u2019ou\u0300 vient pre\u0301cise\u0301ment le phe\u0301nome\u0300ne de nova. A\u0300 peine de\u0301barrasse\u0301 de sa pellicule, T CrB en commence une autre. Et c\u2019est reparti pour un cycle qui va durer environ quatre-vingts ans…<\/p>\n

Ce me\u0301canisme de nova est d\u2019autant plus inte\u0301ressant qu\u2019il constitue une version minimaliste d\u2019un spectacle bien plus grandiose: la supernova. \u201cSi la naine blanche accre\u0300te davantage de matie\u0300re, et plus vite, son destin sera diffe\u0301rent, de\u0301taille Nicolas Prantzos. Il peut y avoir encore quelques explosions de surface comme sur une nova, mais si la matie\u0300re s\u2019accumule trop rapidement, elle de\u0301passe la masse de Chandrasekhar qui est de 1,4 masse solaire. Il s\u2019agit d\u2019une valeur critique au-dela\u0300 de laquelle la naine blanche s\u2019effondre sur elle-me\u0302me pour former une e\u0301toile a\u0300 neutrons. La tempe\u0301rature monte brutalement, et elle \u2018allume\u2019 alors tout son combustible nucle\u0301aire. Cette fois, ce n\u2019est pas 1\/100.000 de la naine blanche qui disparai\u0302t, mais l\u2019astre tout entier. Elle devient tre\u0300s lumineuse et donne une supernova.\u201d<\/p>\n

Voila\u0300 pourquoi, a\u0300 la diffe\u0301rence d\u2019une nova, une supernova est un spectacle qui ne se joue qu\u2019une fois. Il est ainsi beaucoup plus rare. Alors qu\u2019on estime a\u0300 environ 40 par an le nombre de novae dans notre galaxie (mais elles ne sont pas toutes visibles depuis la Terre), il ne s\u2019y produirait que quatre supernovae par sie\u0300cle… Sachant qu\u2019il existe deux grandes cate\u0301gories de supernovae: la \u201cIa\u201d donc, et celle de type de II, dite par effondrement de c\u0153ur. Dans ce cas, seul un astre est implique\u0301 dans le phe\u0301nome\u0300ne: l\u2019e\u0301toile dont le c\u0153ur de fer atteint la masse de Chandrasekhar s\u2019effondre sous son propre poids, et son c\u0153ur se transforme en e\u0301toile a\u0300 neutrons.<\/p>\n

Novae et supernovae inte\u0301ressent les scientifiques a\u0300 plusieurs titres. D\u2019abord, ils s\u2019accompagnent de la formation d\u2019un grand nombre d\u2019atomes, comme le souligne Nicolas Prantzos: \u201cPar exemple, les novae sont \u201cspe\u0301cialise\u0301es\u201d dans la fabrique du lithium. Pourquoi lui ? Parce que cet atome est fragile. Or, les explosions de novae e\u0301tant plus \u2018douces\u2019 que les supernovae, elles ne de\u0301truisent pas le lithium qu\u2019elles engendrent. Les mode\u0300les indiquent qu\u2019elles ge\u0301ne\u0300rent ainsi environ un peu plus de la moitie\u0301 du lithium de l\u2019Univers, ce qui correspond bien aux observations faites sur les novae (environ un tiers provenant du Big Bang, les 20 % restants sont fabrique\u0301s par les rayons cosmiques qui cassent les atomes de carbone et d\u2019oxyge\u0300ne). \u201d Observer ces phe\u0301nome\u0300nes donne donc acce\u0300s a\u0300 la gene\u0300se de toute la classification pe\u0301riodique des e\u0301le\u0301ments.<\/p>\n

Une explosion asyme\u0301trique qui intrigue les chercheurs<\/b><\/p>\n

Le me\u0301canisme de l\u2019explosion lui-me\u0302me intrigue aussi les astronomes, souligne Thierry Foglizzo, astrophysicien a\u0300 l\u2019Institut de recherche sur les lois fondamentales de l\u2019Univers (Irfu, CEA Paris-Saclay): \u201cLe sce\u0301nario de\u0301crivant la nova n\u2019est pas si clair que cela, comme le pointe d\u2019ailleurs Bradley Schaeffer lui-me\u0302me dans un article paru en juillet 2023 dans Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Il fait remarquer que les mode\u0300les ne rendent pas compte de toutes les observations. Comme le couple naine blanche-ge\u0301ante rouge perd de la masse lors de l\u2019explosion, on s\u2019attendrait a\u0300 ce que les deux astres s\u2019e\u0301loignent, puisque l\u2019attraction gravitationnelle entre eux s\u2019affaiblit. Or, on observe bien dans certains cas un e\u0301loignement, mais dans d\u2019autres il y a rapprochement ! \u201d<\/p>\n

Selon Bradley Schaeffer, cette dernie\u0300re configuration s\u2019explique sans doute par la nature asyme\u0301trique de l\u2019explosion. Alors que les mode\u0300les the\u0301oriques supposent qu\u2019une telle de\u0301flagration se produit de la me\u0302me fac\u0327on dans toutes les directions, comme une coquille d\u2019e\u0301nergie se de\u0301tachant de la naine blanche, elle est sans doute parfois asyme\u0301trique. \u201cL\u2019expulsion d\u2019e\u0301nergie n\u2019e\u0301tant pas identique dans toutes les directions, cela peut dans certains cas \u2018pousser\u2019 la naine blanche vers la ge\u0301ante rouge, de\u0301taille Thierry Foglizzo. Cette asyme\u0301trie est tre\u0300s inte\u0301ressante, car nous la retrouvons aussi dans les supernovae par effondrement de c\u0153ur. Le fait qu\u2019elle se produise sur les novae, bien plus fre\u0301quentes que les supernovae, est donc susceptible de nous renseigner sur ce phe\u0301nome\u0300ne e\u0301trange. \u201d Voila\u0300 pourquoi plusieurs observatoires au sol et dans l\u2019espace seront au rendez-vous de T CrB, de\u0300s que le show de\u0301butera…<\/p>\n

Des fabriques d\u2019atomes lourds<\/b><\/p>\n

Qu\u2019elle soit de type I ou II, une supernova parache\u0300ve le ro\u0302le de forge a\u0300 atomes de\u0301volu aux e\u0301toiles. Elles en fabriquent tout au long de leur existence, par fusion des noyaux d\u2019atomes de plus en plus massifs, depuis l\u2019hydroge\u0300ne jusqu\u2019au fer, trop stable pour fusionner. L\u2019e\u0301toile se trouve alors prive\u0301e de l\u2019e\u0301nergie de\u0301gage\u0301e par la fusion qui s\u2019opposait a\u0300 la gravitation. Dans un premier temps, les e\u0301lectrons autour des noyaux de fer exercent une pression qui lutte encore contre l\u2019effondrement. Mais la masse de fer augmente car si la fusion a cesse\u0301 au c\u0153ur de l\u2019e\u0301toile, elle se poursuit dans les couches externes. Lorsque la masse critique de Chandrasekhar est franchie, soit 1,4 masse solaire, les effets de pression des e\u0301lectrons ne suffisent plus a\u0300 contrebalancer la gravite\u0301. Les noyaux de fer se trouvent dissocie\u0301s en protons et neutrons a\u0300 touche-touche. Puis les protons se changent en neutrons: ainsi nai\u0302t l\u2019e\u0301toile a\u0300 neutrons.<\/p>\n

Le c\u0153ur est passe\u0301 de la taille de la Terre (6000 kilome\u0300tres de rayon environ) a\u0300 une dizaine de kilome\u0300tres. Sa densite\u0301 est telle qu\u2019un seul centime\u0300tre cube de poussie\u0300re d\u2019e\u0301toile a\u0300 neutrons pe\u0300serait 100 millions de tonnes. Impossible de le presser davantage. Lorsque les couches supe\u0301rieures de l\u2019e\u0301toile en chute libre arrivent sur ce c\u0153ur quasiment incompressible, c\u2019est l\u2019explosion en supernova. Cette explosion va ge\u0301ne\u0301rer toute une collection de noyaux plus lourds que le fer, comme le de\u0301crit Thierry Foglizzo, astrophysicien a\u0300 l\u2019Irfu (CEA Paris-Saclay): \u201cLors de l\u2019explosion, les atomes de fer sont bombarde\u0301s par le flux de neutrons. Ces particules e\u0301lectriquement neutres peuvent pe\u0301ne\u0301trer le noyau sans e\u0302tre repousse\u0301es par la charge e\u0301lectrique des protons. Une fois dans le noyau, les neutrons se changent en protons. Or, c\u2019est le nombre de protons qui de\u0301termine la nature de l\u2019atome. A\u0300 partir du fer (26 protons), l\u2019explosion va donc forger des noyaux plus lourds jusqu\u2019a\u0300 l\u2019argent (47 protons). \u201d<\/p>\n

Et au-dela\u0300 de l\u2019argent ? Quid de l\u2019or (79 protons) ? de l\u2019uranium (92 protons) ? \u201cC\u2019est un domaine de recherche tre\u0300s actif, reprend Thierry Foglizzo. Globalement, on pense que la proportion de neutrons lors de l\u2019explosion est insuffisante pour fabriquer des noyaux au-dela\u0300 de l\u2019argent. Les e\u0301le\u0301ments tre\u0300s lourds seraient forme\u0301s lors de collisions entre e\u0301toiles a\u0300 neutrons, ce que l\u2019on appelle des \u2018kilonovae\u2019. De tels chocs cataclysmiques ont e\u0301te\u0301 enregistre\u0301s gra\u0302ce aux ondes gravitationnelles e\u0301mises a\u0300 cette occasion. \u201d<\/p>\n

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