Il y a trois principales catégories "d'explosions" d'étoiles en fin de vie, liées à leur masse :

Entre 1 et 6 masses solaires à leur naissance, les étoiles se transforment en Géante Rouge et perdent pendant cette période jusqu'à 80 % de leur masse, elles terminent leur vie en Naine Blanche au coeur d'une Nébuleuse Planétaire, puis en Naine Noire.

Le destin d'une Naine Blanche (dont la masse résiduelle est comprise entre 0.8 et 1.44 masse solaire) peut être modifié si elle appartient à un système binaire et attire de la matière de sa voisine. Deux réactions différentes peuvent alors se produire :

• Nova : si la matière qu'elle capture de sa compagne ne lui fait pas dépasser la limite de 1.44 masse solaire, elle va produire des novae. Une explosion se forme à la surface de l'étoile due à un début de fusion nucléaire, avec une augmentation de sa luminosité proportionnelle à la quantité de matière qu'elle a capturée. La Naine blanche reprend ensuite son cours si aucune matière ne vient la perturber à nouveau.

• Supernova de Type I (thermonucléaire) : si la matière attirée par la Naine Blanche lui fait dépasser la masse critique de 1.44 masse solaire, il se produit une pression telle qu'elle s'effondre sur elle-même et allume une fusion nucléaire qu'elle ne peut pas réguler. Elle se désintègre dans une gigantesque explosion.

Pour les Etoiles Supergéantes de plus de 6 masses solaires, la fin est beaucoup plus violente :

• Supernova de Type II (à effondrement de coeur) : pour produire des éléments plus lourds que le fer, une étoile consomme de l'énergie au lieu d'en produire. Arrivé à ce stade, le coeur de l'étoile ne peut plus compenser la poussée externe et commence à s'effondrer sur lui-même jusqu'à atteindre une pression telle que les électrons sont capturés par les protons  et génèrent des neutrons.

1. En quelques secondes le coeur se contracte et se transforme en Etoile à neutrons en expulsant dans une gigantesque explosion la matière qui l'entoure. Un nuage stellaire est créé (rémanent de supernova), son expansion va le faire disparaître en moins de 20000 ans.

2. Dans les derniers instants de l'explosion, la température atteint plus 6 milliards de degrés et permet la création d'éléments lourds comme l'argent, l'or... Ces matérieux présents sur Terre sont nés dans l'explosion d'une étoile qui a formé le nuage dans lequel est né notre Soleil.

3. Si l'étoile à neutrons a une masse résiduelle supérieure à 3 masses solaires, la force de gravitation va l'emporter et former directement un Trou noir.

Je vous invite à consulter le schéma de l'évolution des étoiles pour mieux situer les phénomènes ci-dessus dans la vie des étoiles.

J'ai eu la chance de pouvoir immortaliser quelque uns de ces phénomènes fugaces.

Supernova de type II - SN 2011 dh

Dans la galaxie M 51

Image du 25 juin 2011, magnitude 12.7

Cette supernova de type II a été découverte le 31 mai 2011 par plusieurs astronomes amateur à la magnitude de 13.5. Elle est montée jusqu'à 12.1 le 19 juin 2011 et fut observable pendant plusieurs mois.

L'étoile qui a explosé a été identifiée sur des images anciennes du satellite spatial Hubble. Il s'agit d'une supergéante dont la masse était comprise entre 18 et 24 masses solaires.

C'est la 3ème supernova découverte dans M51 en 17 ans (1994/2005) ce qui est beaucoup, la moyenne étant d'une tout les 40 ans.

Supernova de type Ia - SN 2011fe

Dans la galaxie M 101

Image du 27 août 2011, magnitude 12.4

Découverte le 24 août 2011 à l'Observatoire du Mont Palomar, par le Télescope OSCHIN de 1.22 m dédié à la recherche automatique des pulsars.

D'une magnitude de 17.2 à sa découverte, elle est passée rapidement à 13.8 le lendemain pour atteindre une magnitude 10 le 15 septembre 2011, ce qui l'a rendue visible dans des instruments amateurs.

Cette étoile de la galaxie M101 située à 22.8 millions d'années lumière de la Terre, invisible auparavant, est devenue aussi lumineuse que les étoiles de notre galaxie visibles sur l'image jointe.

Cette explosion nous fait faire un prodigieux bond dans le passé puisque nous la voyons telle qu'elle était il y a 22.8 millions d'années, temps que la lumière a mis pour nous parvenir.

Nova du Dauphin - Nova delphini 2013

Dans notre galaxie la Voie Lactée

Image du 15 août 2013, magnitude 4

Découverte le 14 août 2013 par un astronome amateur japonais, sa magnitude est passée de 6.3 à 4 le lendemain.

Cette étoile de notre galaxie, située dans la Constellation du Dauphin, est habituellement invisible à sa magnitude normale de 17. L'explosion à sa surface est tellement spectaculaire que sa luminosité a augmenté de 150000 fois en quelques heures et va diminuer rapidement.

Elle va ensuite reprendre son festin en arrachant de la matière à sa voisine, un jour une nouvelle explosion aura lieu.

J'ai eu la chance de pouvoir l'observer à l'oeil nu et la photographier dans un ciel sans pollution lumineuse à une altitude de 3000 m à l'Observatoire de St Véran.

Les étoiles

Sommaire

Supernova de type Ia - SN 2014j

Dans la galaxie M 82

Image du 24 février 2014

Découverte le 21 janvier 2014 par des étudiants à l'Observatoire de l'Université de Londres. C'est le 31 janvier 2014 qu'elle a atteint sa luminosité maximale à une magnitude de 10.5.

C'est la plus proche supernova de type Ia découverte depuis 40 ans, la galaxie M82 n'étant qu'à 11.5 millions d'années lumière de la Terre.

Les supernovas de type I (dont le spectre ne montre pas d'hydrogène, contrairement aux supernovas de type II) sont divisées en trois sous-catégories :

- Type Ia : le spectre montre du silicium.

- Type Ib : sans silicium et beaucoup d'hélium

- Type Ic : sans silicium et peu d'hélium

L'explosion se produit dans les Naines Blanches lorqu'elles atteignent par accrétion de matière la limite de 1.44 masse solaire, aussi appelée limite de Chandrasekhar, physicien indien qui l'a calculée en 1930.