• Astrophysique: un modèle unifié indique que les novae seraient bien plus nombreuses qu'on ne l'imaginait généralement, car ces étoiles 'hiberneraient' la plupart du temps!____¤202003

     

    Une étude, dont les résultats intitulés «A unified theory of cataclysmic variable evolution from feedback-dominated numerical simulations» sont publiés dans la revue Nature Astronomy et disponibles en pdf, confirme que les explosions d'étoiles,que l'on appelle des novae, seraient bien plus nombreuses qu'on ne l'imaginait généralement, car ces étoiles, moins lumineuses que les supernovae mais un million de fois plus que le Soleil (et aussi capables de devenir des novae à répétition), 'hiberneraient' la plupart du temps. 

     

    Relevons tout d'abord que, bien qu'il y ait plusieurs classes de novae, «les astrophysiciens s'accordent à dire qu'elles se produisent dans des systèmes binaires où une des étoiles est une naine blanche qui se met à un moment, pour une raison ou pour une autre, par accréter de la matière qui provient de son étoile compagne, en général une géante rouge ou une étoile sur la séquence principale». L'apport d'hydrogène produit une augmentation de température qui mène «à l'allumage de réactions de fusion dans l'atmosphère de la naine blanche».

     

    Lorsqu'il y a une nova, l'explosion consomme «environ 5 % de l'hydrogène apportée» en «éjectant seulement 1/10.000 de la masse du Soleil». Comme «le processus d'alimentation en hydrogène frais peut parfois recommencer», la naine blanche peut devenir une nova récurrente. On estime que, dans la Voie lactée, il se produirait environ 50 novae par siècle qui «sont généralement invisibles, du moins à l'œil nu, car leur lumière est absorbée par des nuages de gaz et de poussières dans la Galaxie».

     

    Dans ce contexte, l'étude ici présentée donne «plus de poids à une théorie avancée il y a environ 35 ans» en concluant, sur la base de simulations numériques «de plusieurs milliers de cas de système binaire pouvant donner des novae», que «beaucoup de novae seraient en fait récurrentes» du fait qu'elles «'hiberneraient' pendant des centaines de milliers d'années de sorte que celles que nous détectons avec les moyens de l'astronomie moderne, à l'échelle d'une vie humaine, ne seraient que la pointe émergée d'un immense iceberg de systèmes binaires pouvant donner lieu à des novae dans la Voie lactée».

     

    Au bout du compte, cette étude, rendue possible par «la montée en puissance de calcul des ordinateurs», propose «un modèle unifié de tous les types de novae connus»: on peut citer les novae naines, lorsque le taux d'accrétion pas très important produit des explosions relativement faibles «liées à des instabilités dans le disque d'accrétion», les novae classiques, quand «l'explosion due à l'apport d'hydrogène est si forte que la luminosité du système binaire devient de l'ordre d'un million de fois celle du Soleil» et les 'nova-like' quand le taux d'accrétion est important juste avant et juste après l'occurrence d'une nova classique».

     

    Les simulations menées sur plusieurs milliards d'années montrent «qu'au début de l'existence d'une binaire pouvant donner une nova, elle va osciller pendant 5 % de sa vie entre un état de nova classique et un état 'nova like'». Puis, durant 10 % du temps, «elle va osciller entre trois étapes nova, 'nova like', nova naine»; enfin, le reste du temps, «elle va osciller entre les trois états précédents plus un état de longue durée où le transfert de matière entre les étoiles est interrompu, c'est proprement à ce moment là qu'elles sont en hibernation».

     

    Il découle de ce modèle unifié «que les novae que nous observons le plus souvent sont celles en début de vie, et qu'il existe donc bien plus de systèmes binaires qui peuvent donner des novae qu'on ne le pensait précédemment»: plus précisément, «le premier cycle prendrait environ 10.000 ans alors que le cycle en quatre étapes prendrait lui un million d'années».

     

     


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