Le développement complet d’une nova documenté pour la première fois grâce à des images satellite

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20 avril 2020

La mission BRITE-Constellation, constituée de nanosatellites d’observation autrichiens, canadiens et polonais a eu la chance d’observer l’éruption d’une nova dans la constellation Carina et a pu la suivre, d’avant l’explosion jusqu’au moment où sa luminosité revient à la normale. C’est le premier cas de documentation d’une nova dans son entièreté et avec un fort niveau de précision.

Lancée en 2013, la mission BRITE-constellation (BRITE pour « BRIght Target Explorer ») est composée d’un réseau de 5 nanosatellites, dont deux autrichiens. Cette mission est coordonnée par la professeure Konstanze Zwintz (Institut d’astrophysique et de physique des particules, Université d’Innsbruck). Elle observe les étoiles les plus brillantes depuis l’orbite terrestre basse (environ 800km d’altitude) et observe leurs interactions avec leur environnement. Cette mission rassemble des scientifiques autrichiens de l’Université technique de Graz, de l’Université de Vienne et de l’Université d’Innsbruck, ainsi que des chercheurs canadiens et polonais, qui ont rejoint cette mission avec leurs propres satellites en 2014. Depuis son lancement, environ 660 étoiles ont été observées par BRITE-Constellation.

Par leur luminosité, les novae sont des phénomènes très intéressants pour la mission BRITE-Constellation. Une nova est une étoile qui devient soudainement très brillante et dont la luminosité perdure pendant quelques jours avant de revenir à la normale.

Les nanosatellites de la mission ont pu prendre des millions de clichés de l’événement, or c’est la première fois que le développement d’une nova est documenté de bout en bout, de son éruption, qui est l’instant de luminosité maximal, à son essoufflement plusieurs semaines plus tard. La Nova observée est la Nova V906 de la constellation Carina. Elle est si éloignée que la lumière de la nova a mis 13 000 ans à nous parvenir.

Les clichés de cette étoile très lointaine doivent beaucoup au hasard, puisque la mission BRITE observait 18 étoiles de la constellation Carina au moment où l’une des étoiles de Carina est passée du stade de prénova à nova. Pour Rainer Kuschnig, directeur des opérations de BRITE-constellation (Université technique de Graz) ce fût, au cours de son inspection quotidienne des 5 nanosatellites, la découverte inattendue d’une étoile jusqu’alors invisible car trop éloignée. Les chercheurs ont alors mobilisé le matériel de la mission pour effectuer des clichés de haute qualité du phénomène. Selon Konstanze Zwintz, dont les propos sont rapportés par l’Université d’Innsbruck ; « Le facteur chance a été décisif pour garantir que l’événement nova puisse être enregistré avec une précision sans précédent ».

La description de ce phénomène a été publiée dans Nature Astronomy en collaboration avec des scientifiques de l’Université du Michigan le 13 avril 2020.

Pendant une nouvelle éruption, une « naine blanche » (c’est-à-dire une étoile de taille moyenne qui a évolué pour atteindre une très petite taille avec une masse volumique très importante) aspire la lumière d’une autre étoile qui est une « géante rouge » (soit une étoile dont la taille croît fortement quand elle a épuisé l’hydrogène de son noyau). La naine blanche accompagne l’autre étoile dont elle est très proche et stocke ses gaz à sa surface, entraînant une mise sous pression du gaz de haute intensité. A ce stade, une explosion se produit au cours de laquelle l’hydrogène est brûlé provoquant des ondes choc d’une grande ampleur. Au cours de l’explosion, on observe d’immenses rayonnements (à la fois de lumière et de rayons gamma) émis par la nova. Cette intensité lumineuse éclaire des étoiles voisines, ce qui facilite leur observation. Il faut noter qu’aujourd’hui, les scientifiques ne savent toujours pas ce qui cause ces explosions. Les observations d’une nova dans son entièreté en sont donc d’autant plus précieuses.

Pour en savoir plus sur la mission BRITE-Constellation : https://brite-constellation.at/

Sources :

Rédactrice : Marie Belland, marie.belland[at]diplomatie.gouv.fr - https://at.ambafrance.org/