Apparemment, toutes les supernovas ne fonctionnent pas. Les astronomes ne savent pas combien de ces créatures devraient être mortes se cachent dans les profondeurs interstellaires, mais avec des simulations récentes, les scientifiques dressent une liste de leurs signatures révélatrices afin que de futures enquêtes puissent potentiellement les retrouver.
Les étoiles meurent (comme en fait, meurent complètement) de diverses manières magnifiques. Une façon en particulier est particulièrement déchirante. Lorsque deux étoiles naissent ensemble, l'une des paires sera naturellement un peu plus grande que l'autre, en raison d'une chance aléatoire complète. Les étoiles plus grandes fusionnent l'hydrogène à un rythme plus élevé, de sorte qu'elles parcourent leur cycle de vie plus rapidement: combustion de l'hydrogène de la séquence principale, ballon géant rouge, combustion de l'hélium furieux, belle nébuleuse planétaire et retraite du nain blanc.
Le compagnon de la plus grande étoile regarde tout ce processus se dérouler avant de finalement suivre les traces de son frère stellaire. Mais au moment où la deuxième étoile plus petite elle-même se transforme en scène géante rouge, parfois la situation tourne dangereusement mal. En orbite autour de la naine blanche qui couve maintenant, qui était autrefois une étoile à part entière, le matériau du compagnon peut se répandre à la surface, créant une épaisse atmosphère d'hélium.
La naine blanche existe sur le bord d'un couteau quantique, soutenue par une force connue sous le nom de pression de dégénérescence. La seule chose qui l'empêche de s'effondrer davantage est sa faible masse. Plus et les écailles seront inclinées défavorablement ... c'est exactement ce qui se passe quand il aspire le matériau sur sa surface d'un compagnon. Une fois que la naine blanche atteint un certain seuil critique, le carbone et l'oxygène de son corps commencent à fusionner dans une séquence de détonation fugitive, libérant toute cette énergie potentielle refoulée en une seule explosion furieuse.
Sauf quand ce n'est pas le cas.
Pour des raisons que les astronomes ne comprennent pas pleinement, toutes les explosions déclenchées n’entraînent pas de grosses éclaboussures. Peut-être que le front de flamme enveloppant dans les phases initiales ne consomme pas complètement la naine blanche. Peut-être que suffisamment de matériel s'accumule pour que quelque chose d'intéressant se produise mais pas plus. Peut-être que de puissants champs magnétiques éloignent les énergies à la dernière minute.
Quelle que soit la méthode, cependant, pas assez d'énergies se déchaînent pour déchirer complètement le nain blanc, laissant quelque chose qui aurait dû mourir: un zombie.
Ces étoiles zombies mènent des vies particulières… ou plutôt, des non-vies. Ils sont brûlants, toujours à la recherche du boo-boo presque supernova qu'ils ont subi. Pas de grande surprise étant donné les énergies suprêmes déchaînées même lors d'une tentative avortée de détonation. De plus, ils sont assez petits, perdant la majeure partie de leur masse dans l'explosion violente, laissant derrière eux une croupe allant de la masse du soleil à seulement un dixième de cela.
Au fil du temps, cependant, ils se refroidissent. Une fois que suffisamment de temps s'est écoulé (la durée exacte dépend de leur masse, mais il s'agit généralement de quelques millions d'années), ils ne se distinguent pas d'une naine blanche typique. Et à moins qu'il ne reste un compagnon en orbite, permettant d'estimer la masse, les zombies semblent…. Normaux.
Alors, comment les choisir?
Il est difficile de repérer les supernovas ratées qui conduisent à des étoiles zombies, connues sous le nom de Type 1ax, car elles sont beaucoup moins lumineuses que leurs cousines pleinement explosives (pour des raisons évidentes). Ils ont été repérés pour la première fois en 2002 (dans la veine astronomique typique de "hé, cette chose a l'air bizarre") et depuis lors, nous n'avons collecté qu'une cinquantaine d'exemples. Sur la base des maigres données dont nous disposons, de 5 à 30% de toutes les supernovas de type 1a (le genre où une naine blanche explose en se gorgeant de l'atmosphère d'un compagnon) conduisent à une étoile zombie.
Dans de rares cas, alors, nous pouvons photographier l'avant-après et attraper la naissance d'un zombie. Mais existe-t-il un moyen de trouver les étoiles zombies elles-mêmes, longtemps après leur formation sauvage?
Curieusement, oui.
La clé est une combinaison de leur chaleur initiale et de leur mélange d'éléments lourds. Typiquement, une naine blanche sera presque entièrement composée de carbone et d'oxygène. Mais pendant la détonation, ces éléments fusionnent avec des choses beaucoup plus lourdes.
Initialement, ces éléments lourds flotteront simplement autour de la majeure partie du zombie, à côté de tout le carbone et l'oxygène non fusionnés, et de tout le rayonnement essayant de s'échapper de l'intérieur chaud. Mais différents éléments réagissent au rayonnement de différentes manières. Grâce à un processus connu comme par magielévitation radiative, certains éléments peuvent remonter à la surface, portés par la pression constante du rayonnement interne.
Une fois à la surface, ils modifient subtilement l'empreinte lumineuse de l'étoile, altérant le spectre. Selon des simulations récentes, les éléments du groupe fer, fer, ruthénium, osmium et hassium, sont particulièrement prolifiques à la surface de ces zombies.
Donc, si vous regardez un nain blanc, et cela semble un peu… métallique… à votre goût, vous pourriez peut-être regarder le visage d'un zombie.
Lire la suite: «L'évolution à long terme et l'apparence des étoiles post-géniteurs de type Iax»
