Simple Science

La science de pointe expliquée simplement

# Physique# Phénomènes astrophysiques à haute énergie# Astrophysique solaire et stellaire

La Vie Tranquille de SN 2023ixf Avant Sa Supernova

Un aperçu du comportement de l'étoile massive SN 2023ixf avant son explosion.

― 6 min lire


SN 2023ixf : Le préludeSN 2023ixf : Le préludesilencieux d'unesupernovaavant-coureur avant son explosion.SN 2023ixf n'a montré aucun signe
Table des matières

Quand une étoile massive arrive à la fin de sa vie, elle peut exploser dans un événement spectaculaire appelé supernova. Une supernova se produit après l'effondrement du noyau de l'étoile et implique souvent une lumière éblouissante lorsque l'étoile expulse ses couches extérieures. Un aspect intéressant de ces étoiles massives est de savoir si elles montrent des signes de changement, ou des éclats, avant l'explosion elle-même. Ces éclats pourraient donner des indices sur le destin de l'étoile.

SN 2023ixf : Un cas d'étude

Dans le cas de SN 2023ixf, découvert dans la galaxie voisine M101, les chercheurs ont trouvé que son Étoile Progenitrice était environ dix fois plus massive que notre Soleil à sa naissance. Cette étoile était cachée derrière un nuage dense de Poussière, ce qui rendait son observation directe difficile. L'existence de la poussière a été déduite à partir de diverses données, comme des mesures de luminosité à différentes longueurs d'onde de lumière.

Les chercheurs ont utilisé des télescopes pour rassembler des informations sur cette étoile pendant de nombreuses années. Ils ont constaté que l'étoile ne montrait pas de changements significatifs de luminosité dans les années précédant son explosion. Cela suggère qu'elle n'a probablement pas eu d'éclats avant de devenir supernova.

L'importance de la poussière

La poussière joue un rôle important dans la façon dont nous observons des étoiles comme SN 2023ixf. La poussière peut absorber et disperser la lumière, ce qui rend difficile de voir ce qui se passe avec l'étoile derrière. Dans ce cas, la poussière était si épaisse qu'elle limitait la luminosité que l'étoile pouvait montrer. Cet effet est important car il influence notre capacité à évaluer tout changement de luminosité de l'étoile avant l'explosion.

Avant que la supernova n'ait lieu, les chercheurs ont suivi la luminosité de SN 2023ixf avec un télescope appelé le Large Binocular Telescope (LBT). Ils ont surveillé la luminosité de l'étoile pendant environ 15 ans. Leurs observations ont montré qu'il n'y avait pas de fluctuations significatives de luminosité pouvant être liées à des éclats avant l'explosion.

Méthodes d'observation

Pour étudier la luminosité de l'étoile, les scientifiques ont utilisé une technique appelée soustraction d'image. Cela consiste à prendre des photos de la zone autour de l'étoile au fil du temps et à les comparer pour voir si quelque chose a changé. En utilisant cette méthode, les chercheurs pouvaient identifier des signaux très faibles même en présence de bruit environnant.

Au cours de leurs observations, ils ont utilisé plusieurs filtres différents pour capturer la lumière à diverses longueurs d'onde. Cela leur permet de rassembler une image plus complète de l'étoile et de son environnement. Cependant, certaines images devaient être exclues en raison de mauvaises conditions de visibilité, surtout par temps mauvais.

Le vent poussiéreux

Les étoiles massives comme SN 2023ixf peuvent créer des vents puissants qui emportent le matériel de leurs surfaces. Ce processus peut soulever de la poussière dans l'espace environnant. Pour cette étoile, le vent était riche en poussière, ce qui rendait les observations plus complexes. On croyait que cette poussière pouvait avoir été formée à partir de matériel expulsé durant les phases antérieures de l'étoile.

Les chercheurs ont modélisé comment cet environnement venteux et poussiéreux affecterait la lumière que nous pouvons voir de l'étoile. Ils ont noté qu'un bref événement lumineux pourrait avoir des effets durables sur la poussière environnante. Par exemple, si un éclat soudain de luminosité se produisait, cela pourrait évaporer une partie de la poussière voisine, changeant la quantité de lumière pouvant s'échapper. Cela pourrait potentiellement rendre l'étoile plus visible avec le temps.

Éclats et leurs implications

Une des questions entourant les étoiles massives est de savoir si elles montrent des signes pour nous alerter avant d'exploser. Si c'est le cas, ces signes pourraient aider à prédire quand une supernova se produira. Bien que certains types de progeniteurs de supernova montrent des éclats notables, le progeniteur de SN 2023ixf n'a montré aucun signe de tels événements.

D'après les données, les scientifiques suggèrent que si les éclats sont communs parmi les étoiles massives, ils pourraient surveiller ces événements dans les études futures. Avec une meilleure surveillance, ils espèrent en apprendre davantage sur le comportement de l'étoile avant sa fin explosive.

Mesures de luminosité

Les chercheurs ont fait des mesures précises de la luminosité de l'étoile progenitrice en utilisant le LBT. Ils ont suivi à quel point l'étoile apparaissait brillante à différents moments avant la supernova. Finalement, les mesures indiquaient que l'étoile restait relativement stable en luminosité, sans grandes fluctuations.

Cette consistance a fourni des preuves solides suggérant que SN 2023ixf n'avait probablement pas d'activité significative avant l'explosion. L'absence d'éclats observables pourrait signifier qu'elle avait une vie plus tranquille par rapport à d'autres étoiles massives qui ont montré des changements pré-supernova.

Le rôle des enquêtes

La recherche continue des Supernovae ratées et les études des étoiles massives peuvent éclairer comment ces étoiles se comportent avant d'exploser. Le sondage du LBT avait pour but de surveiller plusieurs étoiles brillantes dans 27 galaxies voisines pour chercher des signes de supernovae imminentes.

En observant ces étoiles en continu, les chercheurs peuvent rassembler des données qui pourraient révéler des schémas. Si une étoile similaire montre des signes de changements de luminosité juste avant d'exploser, cela pourrait fournir des informations sur les processus sous-jacents qui gouvernent le comportement de ces étoiles.

Conclusion

En étudiant SN 2023ixf, les scientifiques ont obtenu des informations précieuses sur le comportement des étoiles massives avant qu'elles ne deviennent supernova. L'absence d'éclats observables avant l'explosion montre un chemin plus tranquille pour ce progeniteur. Bien que l'environnement de poussière dense complique nos observations, les efforts de surveillance en cours continueront à améliorer notre compréhension des étoiles massives et de leurs destins éventuels lorsqu'elles se transforment en supernova. En comparant des étoiles avec différentes caractéristiques, les chercheurs espèrent affiner leurs méthodes pour tirer des conclusions plus claires sur les cycles de vie des étoiles massives et les déclencheurs qui mènent à leurs fins explosives.

Source originale

Titre: Constraints on pre-SN outbursts from the progenitor of SN 2023ixf using the Large Binocular Telescope

Résumé: The progenitor of SN 2023ixf was a $\sim$10$^{4.8}$ to $10^{5.0}\rm ~L_\odot$ star ($\sim$9 to $14 \rm~M_\odot$ at birth) obscured by a dusty $\dot{M} \simeq 10^{-5} \rm~M_\odot~yr^{-1}$ wind with a visual optical depth of $\tau_V \simeq 13$. This is required by the progenitor SED, the post-SN X-ray and H$\alpha$ luminosities, and the X-ray column density estimates. In Large Binocular Telescope (LBT) data spanning 5600 to 400 d before the SN, there is no evidence for optical variability at the level of $\sim$10$^3\rm~L_\odot$ in $R$ band, roughly 3 times the predicted luminosity of the obscured progenitor. This constrains direct observation of any pre-SN optical outbursts where there are LBT observations. However, models of the effects of any pre-SN outburst on the dusty wind show that an outburst of essentially any duration exceeding $\sim$5 times the luminosity of the progenitor would have detectable effects on the dust optical depth for decades. While the dust obscuration here is high, all red supergiants have dusty winds, and the destruction (or formation) of dust by even short-lived transients will always have long term effects on the observed brightness of the star because changes in the dust optical depths after a luminous transient occur very slowly.

Auteurs: J. M. M. Neustadt, C. S. Kochanek, M. Rizzo Smith

Dernière mise à jour: 2023-06-14 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2306.06162

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2306.06162

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.

Merci à arxiv pour l'utilisation de son interopérabilité en libre accès.

Plus d'auteurs

Articles similaires