Preuve inédite d’une double détonation stellaire : un choc pour ceux qui mesurent l’expansion de l’Univers

Une étoile qui explose deux fois, ce n’est pas une image. C’est désormais une réalité observée. Grâce au Very Large Telescope, les astronomes confirment un scénario longtemps théorique : la double détonation des naines blanches. Une découverte qui affine nos mesures cosmiques et éclaire l’expansion de l’Univers.

Les supernovae de type Ia expliquées simplement : pourquoi ces explosions servent de règle pour mesurer l’Univers

Les supernovae de type Ia sont des explosions impliquant des étoiles mortes extrêmement denses, appelées naines blanches. Lorsqu’elles évoluent dans un système binaire, elles captent lentement la matière de leur étoile compagne, modifiant progressivement leur équilibre interne.

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Au fil du temps, cette accumulation pousse la naine blanche vers un seuil critique. Une fois atteint, la pression devient incontrôlable et déclenche une explosion thermonucléaire. L’événement libère une énergie colossale sous forme d’une lumière intense et stable.

Cette stabilité est essentielle pour les astronomes. En comparant la luminosité observée à la luminosité théorique, ils peuvent mesurer avec précision les distances entre galaxies, même très lointaines, et reconstituer la structure de l’Univers à des échelles vertigineuses.

Une première explosion en surface suivie d’une seconde au cœur : le mécanisme précis de la double détonation

Toutes les supernovae Ia ne suivent pourtant pas ce scénario classique. Certains modèles prédisent une explosion déclenchée plus tôt. Une couche d’hélium instable s’accumule à la surface de la naine blanche et s’enflamme brutalement.

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Cette première détonation génère des ondes de choc qui traversent l’étoile. En atteignant le cœur, elles provoquent une seconde explosion, bien plus destructrice. La naine blanche est alors entièrement pulvérisée, produisant une supernova aux propriétés légèrement différentes.

Le vestige SNR 0509-67.5 observé par le VLT apporte enfin une preuve directe du phénomène

Le VLT, installé au Chili, a permis d’observer les restes d’une supernova précise : SNR 0509-67.5. Les astronomes y ont identifié des couches distinctes de calcium, disposées de manière concentrique autour du centre de l’explosion.

Cette structure correspond exactement aux prédictions du modèle de la double détonation. Le calcium externe provient de l’explosion de l’hélium, tandis que le calcium interne résulte de la détonation du cœur. C’est une preuve observationnelle directe.

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Des distances cosmiques mieux mesurées et une meilleure compréhension de l’énergie noire et de la matière

Cette découverte améliore la calibration des supernovae utilisées comme chandelles standards. En identifiant précisément les différents mécanismes d’explosion, les astronomes peuvent corriger certains biais d’observation et réduire les marges d’erreur dans les mesures de distances cosmiques.

Des distances plus fiables permettent d’analyser avec davantage de finesse l’expansion accélérée de l’Univers. Ce phénomène, attribué à l’énergie noire, repose sur des variations très subtiles que seules des données parfaitement calibrées peuvent mettre en évidence.

Au-delà de la cosmologie, ces explosions offrent un éclairage précieux sur la nucléosynthèse stellaire. Elles expliquent comment se forment de nombreux éléments lourds, ensuite dispersés dans l’espace, qui entrent dans la composition des planètes, des étoiles… et même de nous-mêmes.

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