Les explosions de novae, que l'on imaginait jusqu'ici relativement simples, se révèlent en réalité très différentes. Une équipe internationale a publié dans
Nature Astronomy des clichés aux détails inédits, dévoilant des éjections de matière multiples et des délais inattendus.
Ces phénomènes se produisent lorsqu'une naine blanche, vestige d'une étoile, accumule du gaz d'un compagnon stellaire. L'explosion thermonucléaire qui en résulte était toutefois difficile à examiner directement, car les télescopes conventionnels n'en percevaient qu'un point lumineux. Par conséquent, les astronomes devaient déduire les mécanismes à partir de signaux indirects, ce qui limitait leur compréhension des premières phases de ces éruptions.
Impression artistique de la nova V1674 Herculis.
Crédit: The CHARA Array Pour contourner cette difficulté, le réseau CHARA en Californie a employé l'interférométrie. Cette technique combine la lumière de six télescopes, simulant un instrument géant doté d'une résolution exceptionnelle. Ainsi, les chercheurs ont pu imager les novae peu après leur déclenchement, suivant l'évolution de ces structures en temps réel.
La première nova étudiée, V1674 Herculis, a explosé en 2021 et s'est éteinte en quelques jours, un record de rapidité. Les images révèlent deux flux de gaz perpendiculaires, indiquant plusieurs explosions. Fait marquant, ces structures coïncident avec la détection de rayons gamma par le télescope Fermi de la NASA, reliant directement les collisions de matière aux émissions de haute énergie.
De son côté, la seconde nova, V1405 Cassiopeiae, est aussi datée de 2021. Elle présente un comportement différent avec une évolution lente. Étonnamment, elle a conservé ses couches externes pendant plus de 50 jours avant de les éjecter. Cette observation fournit la preuve la plus claire à ce jour de délais dans l'expulsion de matière. Lors de l'éjection finale, de nouvelles ondes de choc se sont formées, produisant à nouveau des rayons gamma détectés par Fermi.
Images de la nova V1674 Herculis obtenues 2,2 jours (gauche) et 3,2 jours (milieu) après l'explosion, montrant deux flux de gaz perpendiculaires.
À droite, une impression artistique.
Crédit: The CHARA Array
Ces découvertes aident à expliquer les ondes de choc puissantes dans les novae, sources de rayonnement gamma. Le télescope Fermi a joué un rôle déterminant en établissant ce lien, faisant des novae des laboratoires pour étudier la physique des chocs. Laura Chomiuk de Michigan State University note que voir comment la matière est éjectée permet d'articuler les réactions nucléaires, la géométrie des flux et le rayonnement de haute énergie.
La capacité à résoudre de tels détails vient de l'interférométrie, complétée par des spectres d'observatoires comme Gemini. John Monnier de l'Université du Michigan qualifie cette avancée d'extraordinaire, ouvrant une nouvelle fenêtre sur ce types d'événements cosmiques. Elias Aydi, auteur principal, compare cela à passer d'une photo granuleuse à une vidéo haute définition.