-Unlicensed-Les supernovae, Notes de Astronomie
Caroline_lez
Caroline_lez10 January 2014

-Unlicensed-Les supernovae, Notes de Astronomie

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Notes d'astronomie sur Les principaux thèmes abordés sont les suivants:
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La fin des étoiles en astronomie :

Supernova

Si le noyau de fer est incapable de produire de l'énergie par réactions nucléaires, il doit en créer

par contraction, en transformant son énergie gravitationnelle. C'est donc un nouvel

effondrement de l'ensemble de l'étoile qui commence. Cependant, comme nous allons le voir

plus loin, l'étoile va subir un ensemble de réactions qui vont transformer toute la matière de

son noyau en neutrons. Ces particules donnent naissance à une nouvellepression de

dégénérescence qui stoppe finalement la contraction du noyau et rend celui-ci très rigide. Mais

les autres couches de l'étoile sont toujours en train de s'effondrer. Elles atteignent la surface du

noyau incompressible, s'y écrasent très violemment et rebondissent. Apparaît alors une

formidable onde de choc qui va s'éloigner du noyau et tout balayer sur son passage.

L'enveloppe de l'étoile est complètement soufflée. Sa matière est éjectée vers le milieu

interstellaire à des vitesses de plusieurs milliers de kilomètres par seconde. Du fait de

l'incroyable quantité d'énergie libérée, l'étoile se met à briller comme 200 millions de soleils,

parfois autant qu'une galaxie tout entière. Une supernova vient de naître.

La nébuleuse du crabe (Messier 1) à 6000 années-lumière. Il s'agit des résidus d'une explosion de

supernova observée depuis la Terre en 1054. Au centre se trouve une étoile à neutrons qui tourne sur

elle-même 30 fois par seconde. Crédit : ESO/VLT

Une étoile qui se met à briller autant qu'une galaxie, cela ne passe évidemment pas inaperçu.

Une supernova qui exploserait dans le voisinage du Soleil aurait une luminosité apparente si

grande qu'elle serait visible en plein jour. C'est l'événement céleste le plus susceptible de

marquer les esprits - après le passage d'une comète. Ainsi l'histoire de l'astronomie garde la

trace d'une dizaine de supernovae historiques enregistrées, la première mention remontant à

l'an 185 de notre ère dans les annales chinoises. En particulier, les Chinois observèrent en 1054

une supernova dans la constellation du Taureau, qui resta visible en plein jour pendant trois

semaines. A l'endroit précis qu'ils indiquent, se trouve aujourd'hui la nébuleuse du Crabe, un

nuage de gaz et de poussières situé à 6000 années-lumière du Soleil et formé des restes de

l'enveloppe déchirée par la supernova de 1054.

Le résidu de la supernova observée par Tycho Brahe en 1572. Cette image a été prise en 2000 par le

satellite XMM-Newton dans les rayons X. Crédit : ESA/XMM-Newton/MPIEP Garching

C'est dans les contrées asiatiques que l'on trouve les traces les plus anciennes. Les Européens,

qui observèrent probablement ces mêmes phénomènes, préférèrent fermer les yeux sur des

apparitions qui remettait en cause l'immuabilité des cieux prônée par Aristote. Les deux

premières supernovae à être officiellement observées en Occident furent celles de Tycho en

1572 et de Kepler en 1604. Elles jouèrent un rôle important dans le développement de

l'astronomie car elles apparurent à une époque où les esprits étaient plus ouverts. Elles

montrèrent aux astronomes de l'époque que les cieux n'étaient pas immuables et que

la distinction entre le monde sublunaire et les corps célestes n'était que pure fantaisie. Depuis

cette époque, près d'un millier de supernovae ont été observées.

Deux types de supernovae

Remarquons que toutes les supernovae ne s'expliquent pas par l'effondrement d'une étoile

massive. Certaines se produisent pour des raisons un peu différentes, au sein d'étoiles binaires.

C'est par exemple le cas dans un couple stellaire composé d'une naine blanche et d'une étoile

géante. Quand les deux étoiles sont suffisamment proches, la géante perd ses couches

externes, qui sont transférées vers la naine et créent un disque d'accrétion autour d'elle. Ce

disque va peu à peu alimenter la naine en masse jusqu'à lui faire dépasser la limite de

Chandrasekhar.

A un moment donné, la naine ne peut plus résister à la gravité et elle commence à s'effondrer.

Ceci provoque l'ignition de l'étoile, puis, du fait de la nature particulière des naines blanches,

conduit à l'explosion et la désintégration de l'astre. Le résultat est finalement une formidable

explosion et une très forte augmentation de la luminosité. Observé de loin, le phénomène est

très similaire à celui qui accompagne l'effondrement d'une étoile massive. Pour faire la

distinction, on parle alors de supernova de type I, par opposition à celles de type II qui sont le

fruit d'un effondrement classique.

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