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Æstres

Vous avez tous entendu parler des supernovas, ou supernovae, selon que l'on est pédant ou non (pour la concorde et la bonne entente de tous, je dirai ici supernovastres). Il s'agit d'explosions gigantesques à l'échelle du cosmos, dont la lumière, pendant quelques jours, va illuminer à peu près autant que les quelques milliards d'étoiles de la galaxie qui l'habite. Les supernovastres peuvent être produites par deux phénomènes bien différents :

La supernova de type Ia est dûe à une une naine brune (le résidu d'une étoile morte un peu plus lourde que le soleil) qui se trouve en orbite proche autour d'une autre étoile. Lorsque cette dernière vieillit et enfle, la naine brune se met à absorber sa matière périphérique, jusqu'à atteindre une certaine masse dite "limite de Chandrasekhar". A cette masse, la pression interne générée par la gravité devient telle que les noyaux atomiques se recombinent en une gigantesque explosion nucléaire, sauf que dans une bombe atomique, il y a quelques kilos de matière fissile, dans une naine brune, il y en a des milliards de milliards de tonnes. En une fraction de seconde, l'astre entier est vaporisé, dispersant la matière de l'espace à travers l'espace. Si vous naviguez dans les parages à ce moment là, vous avez intérêt à avoir acheté fait réviser vos boucliers.

Les autres supernovastres sont subtilement différentiées par les astronomes, mais procèdent d'un mécanisme commun : après que l'hydrogène du cœur de l'étoile ait été entièrement brûlé, celle-ci se contracte et le cœur s'échauffe jusqu'à engager la fusion nucléaire d'autres éléments plus lourds. Le temps passant, ces phases sont de plus en énergétiques, et de plus en plus brèves. Au final, le coeur est entièrement converti en fer. Or, le fer est le plus stable des éléments du point de vue de la structure du noyau : il ne peut pas fusionner. L'étoile perd brutalement son équilibre thermodynamique, et toute la masse, attirée par la gravité, se précipite vers le centre. Le noyau se convertit alors éventuellement en étoile à neutron, puis éventuellement en trou noir, tandis que l'enveloppe rebondit violemment, et éjecte, là encore, de grandes quantités d'énergie et de matière dans l'espace environnant.

Mais ça, c'est des explosions de pédé. Si vous voulez réellement épater les Thar-glinkon Hadar du quartier, essayez une hypernova !

Une hypernova, c'est à la base une grosse étoile. Il faut aussi une grosse étoile pour faire une supernova autre que Ia, mais ici, on parle d'une étoile vraiment gigantesque, de quarante à cent masse solaires. Dans ces étoiles, l'effondrement du cœur est si rapide qu'il ne se transforme pas en étoile à neutron, mais directement en trou noir. Du coup, les océans de matière qui lui tombent dessus ne rebondissent pas : un trou noir, c'est un trou. Il faut se figurer qu'en quelques secondes seulement, la totalité de la matière va se mettre en rotation relativiste autour du trou avant de finir dedans. On peine à se figurer quels états prend la matière dans cet accélérateur de particules géant, d'autant que si la gravité du trou noir est titanesque, le champ magnétique dégagé par le système l'est tout autant, ce qui complique le schéma d'effondrement. Toujours est-il qu'au bout de quelques secondes, deux faisceaux polaires apparaissent dans l'axe de rotation du trou noir. Il s'agit de rayons très concentrés de particules très très rapides et très très énergétiques. Alors c'est vrai, si vous êtes à proximité de l'hypernova, vous allez frire. Mais si vous avez le malheur d'êtres dans la ligne de tir du faisceau, vous allez vous faire dégommer. Je veux dire, votre planète va se faire alderandiser à plusieurs milliers d'années-lumières de distance. Et même si vous êtes à des milliards d'années-lumières, que l'explosion a donc eu lieu aux débuts de l'univers et qu'elle a été atténuée par la distance et le décalage vers le rouge, ça reste assez puissant pour affoler vos satellites. C'est ce qu'on appelle un sursaut gamma.

On en découvre quelques uns chaque année. La plupart sont très anciens et viennent de très loin. A l'échelle de l'univers, c'est donc un phénomène très rare, une hypernova. A l'heure actuelle, on estime qu'il y en a une tous les deux cent millions d'années dans notre galaxie, ce qui même à l'échelle de l'univers, est peu. Et il est encore plus improbable que nous soyons par malheur pile dans l'axe du faisceau. On ne va évidemment pas s'en plaindre. C'est rare parce que pour former une étoile de cent masses solaires, il faut un concours de circonstances extraordinaire, et en particulier, il faut un nuage d'hydrogène très gros et très pur, sans éléments lourds. Or, c'est de plus en plus rare.

Mais au début de l'univers, c'était courant. Il se formait en permanence des tas d'étoiles hypergéantes, qui brûlaient très rapidement leur carburant, et des hypernova, il y en avait tout le temps. C'est la pétarade ancestrale de ces tas d'étoiles mortes depuis des lustres que l'on entend donc.


Pour ceux qui veulent pousser plus loin l'étude des réactions de fusion thermonucléaire, un intéressant sujet sur Agogovox.

Tags: science
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