Une étude, dont les résultats intitulés «Production and Distribution of ⁴⁴Ti and ⁵⁶Ni in a Three-dimensional Supernova Model Resembling Cassiopeia A» ont été publiés dans la revue The Astrophysical Journal, rapporte qu'une simulation, basée sur le cas de Cassiopée A, laisse penser que cette supernova de type II est bien le produit du souffle des neutrinos lors de l'explosion.

Rappelons tout d'abord que, pour décrire le mécanisme qui libère l'énergie associée aux supernovae SN II en soufflant les couches externes de l'étoile, plusieurs scénari ont été proposés: un scénario est que «l'onde de choc en retour des couches de l'étoile brutalement stoppées par l'apparition d'une étoile à neutrons» pouvait être «responsable de l'explosion» et un autre est que ce soit «le flux des neutrinos émis par la matière du cœur de l'étoile».

En fait, «les neutrinos sont d'ordinaire très pénétrants, ce qui veut dire qu'ils ont une très faible probabilité d'interagir avec les particules de matière», mais «cette probabilité grandit d'autant plus que l'énergie impartie aux neutrinos est grande» et, en outre, l'effet produit est «d'autant plus important que le flux de neutrinos est intense».

Comme «a priori, ces conditions sont réunies dans le cas de la formation d'une étoile à neutrons», on peut alors «s'attendre à avoir l'équivalent de la pression du flux de photons qui maintient en équilibre une étoile en contrecarrant les forces de gravitation».

Alors que, depuis quelques décennies, physiciens et astrophysiciens cherchent à mieux comprendre ce qui se passe vraiment, l'étude ici présentée rapporte une simulation qui s'appuie sur le cas de Cassiopeia A, «l'un des restes de supernovæ les plus étudiés». Elle provient «de l'explosion d'une étoile à environ 11.000 années-lumière du Soleil», qui «aurait dû être observée sur Terre il y a 300 à 350 ans» mais comme «cela n'a, semble-t-il, pas été le cas», on suppose que la raison en est «l'absorption de sa lumière par les nuages poussiéreux de la Voie lactée».

La simulation en question est «basée sur l'hypothèse des neutrinos» qui aboutit «à une synthèse bien particulière, à plusieurs centaines de milliards de degrés, de noyaux radioactifs de titane et de nickel (⁴⁴Ti et ⁵⁶Ni) qui se désintègrent en donnant des isotopes stables, respectivement du calcium et du fer».

Soulignons surtout, que «le flux de neutrinos qui va chauffer la matière de l'étoile et qui la fait, en quelque sorte, bouillir» conduit à une explosion asymétrique (elle «ne se fait pas à la même vitesse ni avec la même énergie dans toutes les directions») «plus forte dans les directions où est éjectée une plus grande quantité de noyaux de titane et de nickel». En outre, l'asymétrie de l'explosion fait que «la quantité de mouvement du gaz n'étant pas la même selon les directions, celle de l'étoile à neutrons formée la conduit alors à quitter son lieu de formation dans une direction et avec une vitesse donnée».

La simulation a ainsi permis «d'estimer les relations entre toutes ces quantités observables et de les comparer aux dernières données fournies par les satellites Nustar et Integral» qui permettent d'établir «une carte 3D du reste de la supernova de Cassiopée A ainsi que d'estimer le mouvement de l'étoile à neutrons qu'il contient».

Il est apparu, dans le cas de Cassiopée A, «que les prédictions de la simulation sont en très bon accord avec les observations», ce qui laisse fortement penser «qu'elle est bien le produit du souffle des neutrinos lors de l'explosion». Toutefois rien ne dit «qu'il en est de même pour les autres SN II connues», car celles-ci pourraient aussi «être le résultat d'une combinaison des mécanismes proposés pour ce type d'explosion», ces mécanismes étant «différents selon les masses des étoiles génitrices».