Qu'est-ce qu'une Supernova Pair-Instabilité?

Une supernova à instabilité de paire est un type spécial de supernova, ou explosion stellaire, qui ne se produit que dans les étoiles très massives (entre 130 et 250 masses solaires), dont la vitesse de rotation est faible à modérée et la faible métallicité (principalement constituée d’hydrogène et d’hélium). ). Dans une supernova à instabilité de paire, le cœur de l'étoile est si énergique que les collisions entre les rayons gamma et les noyaux atomiques entraînent la création spontanée de paires électron-positron, absorbant une grande partie de l'énergie thermique et entraînant une chute de pression. Cette chute de pression entraîne l'étoile partiellement affaissée sous l'effet de la gravité.

Les régions collapsées sont rapidement surchauffées à des températures et pressions extrêmes, provoquant la fusion rapide des noyaux atomiques et une libération d'énergie considérable. L'énergie thermique qui en résulte est si énorme qu'elle fait complètement éclater l'étoile, ne laissant rien derrière. Toutes les autres supernovae laissent derrière elles des restes de trous noirs ou d'étoiles à neutrons.

On pense que les supernovae à instabilité de paire sont rares aujourd'hui, avec un seul candidat noté dans l'histoire astronomique récente: SN 2006gy, appelée "l'explosion stellaire la plus brillante jamais enregistrée". Elle était dix fois plus puissante qu'une supernova et, comme toutes les autres explosions de supernovae, elle était appelée hypernova. Certains scientifiques ont proposé que les supernovae à instabilité de paire puissent laisser un reste d'étoile de quark, mais ceci n'est pas confirmé.

Bien que les supernovæ à instabilité de paire soient rarement observées dans le présent, on pense qu'elles étaient très nombreuses dans le passé lointain, parmi les étoiles primordiales, supermassives et à faible métallicité de la population III. Ce sont les premières étoiles à apparaître après la période d'obscurité de 100 millions d'années qui a suivi le Big Bang. Ils sont suffisamment vieux et éloignés pour être pratiquement inobservables avec notre technologie de télescope actuelle, bien que le télescope spatial James Webb ait imagé une lumière ancienne considérée comme la faible lueur des étoiles de la population III.

Eta Carinæ est une étoile dans notre galaxie avec tellement de masse (100-150 masses solaires) qu’elle peut exploser en supernova à instabilité de paire à la fin de sa vie. N'étant qu'à 4500 années-lumière de la Terre, si elle devait exploser, elle serait si brillante qu'il serait possible de lire la nuit à l'aide de sa lumière. La supernova serait même visible pendant la journée, comme la Lune. Heureusement, il ne serait toujours pas assez énergétique pour endommager de manière significative l'atmosphère de la Terre.

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