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Une supernova unique : SN 2020acct

SN 2020acct affiche des caractéristiques remarquables, remettant en question notre connaissance des supernovae.

C. R. Angus, S. E. Woosley, R. J. Foley, M. Nicholl, V. A. Villar, K. Taggart, M. Pursiainen, P. Ramsden, S. Srivastav, H. F. Stevance, T. Moore, K. Auchettl, W. B. Hoogendam, N. Khetan, S. K. Yadavalli, G. Dimitriadis, A. Gagliano, M. R. Siebert, A. Aamer, T. de Boer, K. C. Chambers, A. Clocchiatti, D. A. Coulter, M. R. Drout, D. Farias, M. D. Fulton, C. Gall, H. Gao, L. Izzo, D. O. Jones, C. -C. Lin, E. A. Magnier, G. Narayan, E. Ramirez-Ruiz, C. L. Ransome, A. Rest, S. J. Smartt, K. W. Smith

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Dans l'immense univers, les étoiles vivent et meurent de plein de façons spectaculaires. Un phénomène intéressant, c'est la Supernova, qui se produit quand une étoile explose à la fin de sa vie. Récemment, des astronomes ont découvert une supernova unique appelée SN 2020acct, qui montre des caractéristiques bizarres qui la distinguent des supernovae classiques.

Qu'est-ce qu'une Supernova ?

Une supernova, c’est une énorme explosion d'une étoile. Il y a différents types de supernovae, mais en gros, ça se passe quand les étoiles n'ont plus de carburant, ce qui les pousse à s'effondrer sous leur propre gravité. Cet effondrement entraîne une explosion chaude qui éclaire l'espace, parfois au point d'éclipser des galaxies entières pendant un moment.

La Découverte de SN 2020acct

SN 2020acct a été découverte dans la galaxie NGC 2981. Elle se trouve à environ 150 millions de parsecs de la Terre. La découverte a été faite par le Zwicky Transient Facility, qui scrute le ciel à la recherche de nouveaux événements astronomiques. Cette supernova est fascinante car elle a deux pics distincts dans sa luminosité, séparés par 58 jours.

La Nature à Double Pic

La plupart des supernovae n'ont qu'un seul pic quand elles explosent. Cependant, SN 2020acct a deux pics. Le premier pic est très lumineux et est suivi d'une baisse de luminosité avant que le second pic se produise. Ce schéma est inhabituel et n'a pas été observé dans d'autres supernovae connues. Le premier pic montre des signes d'interaction avec le matériau environnant, tandis que le second pic se comporte plus comme une supernova standard.

Le Premier Pic

Le premier pic de SN 2020acct n’est pas seulement plus lumineux, il a aussi une couleur bleue. Il montre de fortes lignes d'émission d'hélium dans son spectre, ce qui signifie que l'hélium est présent dans l'explosion. Ce pic s'estompe rapidement, suggérant qu'il est alimenté par l'interaction avec le matériau proche que l'étoile a éjecté avant l'explosion.

Le Second Pic

Le second pic est plus faible et présente des caractéristiques spectrales différentes. Il ressemble à une supernova de type enveloppe dénudée. Ces supernovae se produisent quand une étoile perd ses couches extérieures avant d'exploser, ce qui donne une signature lumineuse unique. La présence de lignes interdites dans le spectre pendant le second pic indique que le matériau autour de l'étoile en explosion a été affecté par l'explosion.

Pourquoi SN 2020acct est Important ?

Les propriétés uniques de SN 2020acct donnent un aperçu du cycle de vie des étoiles massives. Comprendre ces explosions aide les astronomes à en apprendre plus sur les processus qui régissent l'évolution stellaire et les derniers moments de la vie d'une étoile.

Le Défi de l'Étoile Progenitrice

L'étoile progenitrice, celle qui a explosé pour former SN 2020acct, aurait eu une masse d'environ 72 fois celle de notre Soleil. C'est important car les étoiles massives comme ça ne gardent généralement pas assez de masse pour former des explosions aussi étranges. L'environnement dans lequel SN 2020acct a explosé a une teneur en métaux assez élevée qui ne favorise souvent pas la formation d'étoiles massives.

Instabilité de Paires Pulsationnelles

La théorie qui explique le mieux les double pics de SN 2020acct s'appelle l'instabilité de paires pulsationnelles. Ce phénomène se produit dans les étoiles massives quand elles subissent des pulsations violentes, ce qui fait que le matériau éjecté interagit et entre en collision. Ces collisions peuvent conduire à des transitoires brillants, un peu comme le premier pic vu dans SN 2020acct.

L'Environnement Local

La galaxie où SN 2020acct a été trouvée montre une activité de formation d'étoiles mais a un contenu métallique relativement élevé. Cet environnement pose un défi car les étoiles massives qui pourraient créer une supernova comme SN 2020acct se trouvent généralement dans des régions moins riches en métaux. La structure de l'étoile avant l'explosion a pu être influencée par des interactions de binaires rapprochés ou des fusions tardives.

Découvertes d'Observation

Les astronomes ont utilisé divers télescopes, y compris le télescope spatial Hubble et des observatoires au sol, pour collecter des données sur SN 2020acct. Ils ont capturé des images et des spectres qui révèlent des détails sur la luminosité, la température et les matériaux environnants de la supernova.

Le Taux de Supernovae Similaires

En étudiant SN 2020acct, les chercheurs ont estimé le taux auquel des supernovae à double pic similaires se produisent. Ils trouvent que de tels événements sont relativement rares, ce qui fait de SN 2020acct un cas d'étude important pour comprendre la complexité des explosions stellaires.

Comparaisons avec d'Autres Supernovae

Comparer SN 2020acct à d'autres supernovae connues révèle des différences distinctes. Surtout, les caractéristiques spécifiques observées dans ses spectres ne correspondent exactement à aucun type de supernova connu, suggérant qu'elle appartient à une nouvelle classe d'événements. Les schémas d'interaction, la luminosité et les propriétés évolutives font de SN 2020acct un sujet d'étude fascinant.

Recherche Future et Implications

À mesure que les télescopes deviennent plus avancés, les astronomes espèrent découvrir plus de supernovae comme SN 2020acct. Comprendre les mécanismes derrière ces explosions pourrait offrir des aperçus plus profonds sur l'évolution cosmique et le cycle de vie des étoiles. L'avenir des études stellaires réside dans la capture de ces événements transitoires et le déchiffrement de leurs mystères.

Conclusion

SN 2020acct se distingue comme un exemple exceptionnel de supernova. Ses double pics et ses caractéristiques uniques remettent en question les théories existantes sur les supernovae et les étoiles massives. Alors que les chercheurs poursuivent leurs investigations, ils pourraient découvrir d'autres secrets sur ces explosions célestes qui éclairent l'histoire et l'évolution de l'univers. L'étude de SN 2020acct enrichit non seulement notre connaissance des supernovae, mais fournit aussi des informations cruciales sur les cycles de vie des étoiles dans notre univers.

Source originale

Titre: Double "acct": a distinct double-peaked supernova matching pulsational pair-instability models

Résumé: We present multi-wavelength data of SN2020acct, a double-peaked stripped-envelope supernova (SN) in NGC2981 at ~150 Mpc. The two peaks are temporally distinct, with maxima separated by 58 rest-frame days, and a factor of 20 reduction in flux between. The first is luminous (M$_{r}$ = -18.00 $\pm$ 0.02 mag), blue (g - r = 0.27 $\pm$ 0.03 mag), and displays spectroscopic signatures of interaction with hydrogen-free circumstellar material. The second peak is fainter (M$_{r}$ = -17.29 $\pm$ 0.03 mag), and spectroscopically similar to an evolved stripped-envelope SNe, with strong blended forbidden [Ca II] and [O II] features. No other known double-peak SN exhibits a light curve similar to that of SN 2020acct. We find the likelihood of two individual SNe occurring in the same star-forming region within that time to be highly improbable, while an implausibly fine-tuned configuration would be required to produce two SNe from a single binary system. We find that the peculiar properties of SN2020acct match models of pulsational pair instability (PPI), in which the initial peak is produced by collisions of shells of ejected material, shortly followed by a terminal explosion. Pulsations from a star with a 72 M$_{\odot}$ helium core provide an excellent match to the double-peaked light curve. The local galactic environment has a metallicity of 0.4 Z$_{\odot}$, a level where massive single stars are not expected retain enough mass to encounter the PPI. However, late binary mergers or a low-metallicity pocket may allow the required core mass. We measure the rate of SN 2020acct-like events to be $

Auteurs: C. R. Angus, S. E. Woosley, R. J. Foley, M. Nicholl, V. A. Villar, K. Taggart, M. Pursiainen, P. Ramsden, S. Srivastav, H. F. Stevance, T. Moore, K. Auchettl, W. B. Hoogendam, N. Khetan, S. K. Yadavalli, G. Dimitriadis, A. Gagliano, M. R. Siebert, A. Aamer, T. de Boer, K. C. Chambers, A. Clocchiatti, D. A. Coulter, M. R. Drout, D. Farias, M. D. Fulton, C. Gall, H. Gao, L. Izzo, D. O. Jones, C. -C. Lin, E. A. Magnier, G. Narayan, E. Ramirez-Ruiz, C. L. Ransome, A. Rest, S. J. Smartt, K. W. Smith

Dernière mise à jour: 2024-09-03 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2409.02174

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2409.02174

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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