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Représentation d’artiste de SN 2020eyj, une étoile naine blanche qui est devenue une supernova après que du matériel a été siphonné d’une étoile compagnon à l’hélium. Crédit : Observatoire Adam Makarenko/WM Keck
Des astronomes de l’Université de Stockholm ont découvert une supernova inhabituelle de type Ia. Pour la première fois, il a été détecté dans les ondes radio et a montré de fortes émissions d’hélium. La supernova a été créée par A[{ » attribute= » »>white dwarf star that pulled helium-rich material from a companion star. This novel finding adds to our understanding of Type Ia supernovae, which are pivotal for measuring the universe’s expansion.
A team of astronomers led by Stockholm University has discovered an unusual Type Ia supernova – or thermonuclear supernova – called SN 2020eyj. Not only did they make the first detection of such a supernova in radio waves, follow-up observations from W. M. Keck Observatory on Maunakea, Hawaiʻi Island also showed strong emission lines of helium.
This marks the first confirmed Type Ia supernova triggered by a white dwarf star that pulled material from a companion star with an outer layer consisting primarily of helium; normally, in the rare cases where the material stripped from the outer layers of the donor star could be detected in spectra, this was mostly hydrogen.
Type Ia supernovae are important for astronomers since they are used to measure the expansion of the universe. However, the origin of these explosions has remained an open question. While it is established that the explosion is caused by a compact white dwarf star that somehow accretes too much matter from a companion star, the exact process and the nature of the progenitor is not known.
The new discovery of supernova SN 2020eyj is evidence the companion star was a helium star that had lost much of its material just prior to the explosion of the white dwarf.
The study, which includes data from Keck Observatory’s Low Resolution Imaging Spectrometer (LRIS), is published in the May 17th issue of the journal Nature.
Vue d’artiste d’un système d’étoiles doubles avec un matériau d’accrétion compact d’étoiles naines blanches provenant d’un compagnon donneur riche en hélium, entouré d’un matériau dense et poussiéreux. C’est l’interaction entre l’étoile qui explose et le matériau résiduel de ce compagnon qui a donné lieu au signal radio puissant et aux lignes d’hélium claires dans les spectres optiques de SN 2020eyj. Crédit : Observatoire Adam Makarenko/WM Keck
« Une fois que nous avons vu les signatures de la forte interaction avec le matériau compagnon, nous avons également essayé de le détecter dans les émissions radio », explique Erik Kohl, chercheur postdoctoral au Département d’astronomie de l’Université de Stockholm et auteur principal de l’article. « La détection par radio est la première d’une supernova de type Ia – quelque chose que les astronomes ont essayé de faire pendant des décennies. »
La supernova de 2020eyj a été observée pour la première fois par le Zwicky Transit Facility de l’observatoire Palomar près de San Diego, dont le centre Oskar Klein de l’université de Stockholm est membre.
« Le télescope optique nord de La Palma a été essentiel pour suivre cette supernova », explique Jesper Sollerman, professeur au département d’astronomie de l’université de Stockholm et co-auteur de l’article. « Tout comme les spectres du grand télescope Keck à Hawaï qui ont immédiatement révélé un matériau très inhabituel dominé par l’hélium autour de l’étoile qui explose. »
« Il s’agit clairement d’une supernova de type Ia inhabituelle, mais elle est toujours liée à celles que nous utilisons pour mesurer l’expansion de l’univers », ajoute le co-auteur Joel Johansson du département de physique de l’Université de Stockholm. « Alors qu’une supernova normale de type Ia semble toujours exploser avec la même luminosité, cette supernova nous indique qu’il existe de nombreuses voies différentes pour qu’une étoile naine blanche explose. »
Pour plus d’informations sur cette recherche, voir Un signal radio révèle l’origine de l’explosion d’une supernova thermonucléaire.
Référence : « Supernova de type Ia détectée par radio avec un matériau riche en hélium » par Erik C. Kool, Joel Johansson, Jesper Sollerman, Javier Moldón, Takashi J. Moriya, Seppo Mattila, Steve Schulze, Laura Chomiuk et Miguel Pérez-Torres, Disponible ici Chelsea Harris, Peter Lundqvist, Matthew Graham, Sheng Yang, Daniel A. Burley, Nora-Lynn Strutjohan, Christopher Fremling, Avishai Gal-Yam, Jeremy Lesmi, Kate Maguire, Connor Omand, Matthew Smith, Igor Andreoni, Eric C Bellem, Joshua S. Bloom, Keshalai D, Stephen L Groome, Mansi M Kasliwal, Frank J Massey, Michael S Medford, Sungmin Park, Josiah Purdum, Thomas M Reynolds, Red Riddell, Estelle Robert, Stuart D Rider, Yashvi Sharma & Daniel Stern 17 mai 2023, disponible ici. nature.
doi : 10.1038/s41586-023-05916-w
