Les jets et leur impact sur l'évolution stellaire

Dans notre univers, il y a plein d’événements fascinants liés aux étoiles. Un de ces événements se produit quand un objet compact, comme une étoile à neutrons, pénètre dans les couches extérieures d'une étoile géante. Ce processus s'appelle l'évolution de l'Enveloppe commune. Pendant cet événement, l'objet compact peut interagir avec les couches de l'étoile géante de manière à provoquer des changements intéressants dans les deux objets.

On a fait des simulations pour étudier ce qui se passe quand une étoile à neutrons spiralise dans l'enveloppe d'une étoile supergéante rouge. Notre but, c'était de comprendre le comportement des Jets que l'étoile à neutrons crée en se déplaçant vers l'intérieur. Ces jets dégagent des paires de mouvements tourbillonnants, connus sous le nom de vortex, créant des bulles à faible densité dans l'enveloppe et influençant la dynamique globale du système.

Dans nos simulations, on s'est concentrés uniquement sur les jets de l'étoile à neutrons et on n'a pas pris en compte la gravité de l'étoile elle-même. Cette approche nous a permis d'étudier les effets des jets sans facteurs compliqués. Les jets ont déposé du Moment angulaire, qui est une mesure de la quantité de mouvement rotationnel dans l'enveloppe, et ce dépôt était à peu près égal au moment du mouvement orbital de l'étoile à neutrons.

#Le Rôle des Jets dans l'Évolution de l'Enveloppe Commune

Quand une étoile à neutrons entre dans l'enveloppe d'une étoile géante, elle peut créer des jets. Ces jets jouent un rôle crucial dans l'évolution de l'enveloppe. Ils influencent la manière dont l'énergie et le moment angulaire sont transportés dans l'enveloppe. Ce transport peut mener à différents phénomènes observables, y compris ce qui pourrait ressembler à une supernova.

L'énergie émise par les jets peut créer un événement transitoire connu comme supernova des jets d'enveloppe commune (CEJSN). Cet événement peut ressembler à une supernova à effondrement de cœur, qui est une explosion résultant de la fin de la vie d'une étoile massive. Les détails des jets et la Turbulence qu'ils créent dans l'enveloppe peuvent produire des variations dans la courbe de lumière de la CEJSN.

#Nos Simulations

Pour étudier la turbulence alimentée par les jets, on a utilisé un modèle de simulation en trois dimensions. L'étoile à neutrons était programmée pour se déplacer dans l'enveloppe de l'étoile supergéante rouge selon un chemin déterminé. On a observé comment les jets influençaient l'enveloppe pendant que l'étoile à neutrons spiralisait vers l'intérieur.

On s'est concentrés sur le comportement de l'étoile à neutrons alors qu'elle lançait des jets, ce qui créait des paires de mouvements tourbillonnants dans l'enveloppe. Ces jets formaient deux bulles à faible densité qui s'étendaient, une au-dessus et une en dessous du plan équatorial de l'étoile. Ce processus met en lumière comment la dynamique de l'étoile à neutrons affecte son environnement.

#La Dynamique de l'Enveloppe

Nos simulations ont montré qu'en spiralisant vers l'intérieur, l'étoile à neutrons créait des zones de turbulence et de mouvement dans l'enveloppe. Les jets éjectaient du matériel loin de l'étoile à neutrons et dans le gaz environnant. Les jets étaient non seulement responsables du déplacement du gaz vers l'extérieur, mais aussi de la création de motifs de vortex complexes dans l'enveloppe.

Ces vortex peuvent interagir entre eux, ce qui crée un environnement turbulent. L'énergie transportée par ces jets peut contribuer de manière significative à la façon dont l'enveloppe se comporte. Le processus de turbulence peut augmenter l'efficacité du transport d'énergie dans l'enveloppe, influençant l'évolution de l'étoile au fil du temps.

#Implications Observables

Les effets des jets et la turbulence qu'ils génèrent peuvent avoir des conséquences observables. La structure non-sphérique produite par les jets peut entraîner des changements dans la manière dont l'étoile libère de l'énergie. Quand différentes parties de l'enveloppe éjectée se percutent, elles peuvent créer des éclats de lumière, résultant en une courbe de lumière qui peut montrer des bosses notables.

Ces bosses dans la courbe de lumière peuvent fournir des informations cruciales sur la dynamique de l'explosion et la nature des jets. La nature non-sphérique du matériel éjecté peut aussi impacter la polarisation de la lumière émise, nous donnant d'autres indices sur ces processus complexes.

#Jets et Moment Angulaire

Le moment angulaire est important pour comprendre comment ces systèmes évoluent. Les jets de l'étoile à neutrons déposent du moment angulaire dans l'enveloppe, ce qui peut accélérer la rotation du matériel. Ce processus se produit principalement durant la phase de plongée rapide, quand l'étoile à neutrons se déplace rapidement à travers l'enveloppe.

En spiralisant, l'étoile à neutrons affecte le gaz environnant, menant à des asymétries dans la manière dont le moment angulaire est distribué. Cette asymétrie est essentielle pour comprendre la dynamique globale et le destin final de l'enveloppe.

#La Supernova des Jets d'Enveloppe Commune (CEJSN)

Le phénomène qu'on étudie pourrait finalement aboutir à un événement transitoire connu sous le nom de CEJSN. Cet événement se produit quand les jets injectent de l'énergie et du moment dans l'enveloppe commune, menant potentiellement à une explosion brillante et observable. La CEJSN peut durer des mois et peut ressembler à une supernova à effondrement de cœur plus énergique.

L'interaction entre les jets et l'enveloppe peut créer des motifs et des structures uniques qui influencent les caractéristiques observables de l'explosion. Comprendre la dynamique des jets et leur rôle dans le transport d'énergie offre un aperçu précieux de ces événements explosifs.

#Conclusion

En résumé, l'étude de la turbulence alimentée par les jets dans l'évolution de l'enveloppe commune révèle les relations complexes entre les étoiles à neutrons et les étoiles géantes. Les jets lancés par les étoiles à neutrons durant leur spirale vers l'intérieur influencent significativement la dynamique de l'enveloppe environnante. Ces jets créent de la turbulence, déposent du moment angulaire, et peuvent mener à des phénomènes observables comme les événements CEJSN.

Alors qu'on continue à explorer ces interactions complexes, on comprend mieux les cycles de vie des étoiles et les événements dramatiques qui se produisent dans notre univers. L'impact des jets sur l'évolution des étoiles géantes est un domaine de recherche en cours qui promet d'approfondir notre connaissance en astrophysique et en dynamique stellaire.