Supernova dans la galaxie du Cigare (M82)

Supernova SN 2014J

Les supernovæ sont des évènements rares dans notre voie lactée, un à trois par siècle, par contre à l'échelle de l'univers, on en observe tous les jours.
La supernova SN 2014J est la dixième supernova découverte en janvier 2014. SN 2014J se situe dans la Galaxie du Cigare (Messier 82) à 11,5 millions d'années-lumière. L'astronome Steve Fossey, de l'University College de Londres a découvert par hasard cette supernova lors d'une démonstration sur l'utilisation de la caméra CCD sur l'un des télescopes automatisés de 0,35 mètre de l'Observatoire. Le 21 Janvier 2014, les quatre étudiants du premier cycle ont eu la chance de voir une explosion d'étoile dans une autre galaxie que la Voie Lactée, c’est l'effet serendipNéologisme issu de l'anglais serendipity, du vieux persan Serendip, nom de Sri Lanka. Définition de Walpole (1754) : Le fait de découvrir quelque chose par accident et sagacité alors que l'on est à la recherche de quelque chose d'autre. Définition de Merton (1945) : La découverte par chance ou sagacité de résultats pertinents que l'on ne cherchait pas. Elle se rapporte au fait assez courant d'observer une donnée inattendue, aberrante et capitale qui donne l'occasion de développer une nouvelle théorie ou d'étendre une théorie existante. Définition de Charles Darwin (1953) : Qualité qui consiste à chercher quelque chose et, ayant trouvé autre chose, à reconnaître que ce qu'on a trouvé a plus d'importance que ce qu'on cherchait..
Cette supernova est l'objet de nombreuses observations à travers le monde, des télescopes terrestres comme le télescope Keck à Hawaii, aux télescopes spatiaux comme Hubble.
La supernova du Cigare devrait être assez brillante pour être visible avec des jumelles dans tout l'hémisphère Nord. SN 2014J est relativement proche de nous, puisqu'elle est à une distance de 11,5 ± 0,8 million d'années-lumière (3,5 ± 0,3 megaparsecs). C'est la plus proche supernova observée depuis 2004. Cette chandelle standard de la cosmologie va permettre aux astronomes de mieux comprendre l'évolution des supernovae et d'étudier les nuages diffus de la galaxie M82 traversés par le spectre électromagnétique de la supernova. Ces supernovas sont utilisées comme « chandelle standard » pour déterminer les distances extragalactiques. Située à 12 millions d'années lumière, la galaxie M82 apparait haut dans le ciel de printemps de l'hémisphère nord, au nord dans la direction de la constellation de la Grande Ourse. Si on l'appelle la "Galaxie du Cigare", c'est en raison de la forme elliptique produite par l'inclinaison oblique de son disque étoilé.
Les galaxies M81 et M82 forment une paire remarquable dans de petits télescopes. Les deux galaxies sont assez proches puisque la distance de leurs centres n'est que d'environ 150 000 années-lumière. M82, proche des spirales spectaculaires de M81, est gravitationnellement affectée par son grand voisin. Les forces de marée provoquées par la gravité de M81, déforment cette galaxie, c'est un processus qui a commencé il y a environ 100 millions d'années. Cette interaction forte, accélère les formations d'étoiles, par rapport à la moyenne observée dans les galaxies. Les galaxies M81 et M82, sont membres du groupe M81 et se situent dans la constellation de la Grande Ourse.

La mort d'une étoile peut être douce ou violente, cela dépend de sa masse. En dessous de 1,4 fois la masse du Soleil, l'étoile s'éteint très lentement dans la sérénité. Entre 1,4 et 5 fois la masse du Soleil, son agonie est beaucoup plus violente. Son rayon se rétrécit jusqu'à 10 Km. La densité finale est énorme, les noyaux des atomes ne peuvent résister et le cœur de l'étoile devient un gigantesque noyau de neutrons. L'effondrement provoque une explosion terrible qui va projeter les couches supérieures de l'étoile dans l'espace, et dans le ciel brillera pendant des mois, une supernova. Au-dessus de 5 fois la masse du Soleil, l'effondrement est extrêmement violent et rapide. Celui-ci ne peut plus être arrêté. Le cœur de l'étoile devient un trou noir.
La supernova SN 2014J est une supernova de type Ia.

N. B. : La supernova thermonucléaire, ou supernova de type Ia, correspond à l'explosion intégrale d'un cadavre stellaire de type naine blanche. La limite de Chandrasekhar a été dépassée (dépassement de la pression de dégénérescence électronique) initié par la capture de matière déversée par un compagnon proche. Les supernovas de type II, Ib et Ic sont des étoiles en fin de vie. Les supernovas de type II ont un spectre qui contient de l'hydrogène, alors que les supernovas de type Ib et Ic sont des étoiles qui auraient déjà épuisé leur hydrogène, de sorte que celui-ci n'apparait pas sur leur spectre. Les supernovas de type Ic ont aussi épuisé leur hélium qui n'apparait plus dans le spectre.

N. B. : La violence de l'effondrement d'une étoile, produit une explosion gigantesque qui projette les couches supérieures de l'étoile dans l'espace, jouant un rôle essentiel dans l'histoire de la vie.
C'est lors de son explosion en supernova que l'étoile libère les éléments chimiques qu'elle a synthétisé au cours de son existence et lors de l'explosion elle-même. Ces éléments chimiques voyageront dans le milieu interstellaire pour se répandre dans l'espace. Une supernova va s'étendre sur des centaines de milliards de Km, ensemençant le milieu interstellaire d'éléments lourds, fabriqués pendant la vie de l'étoile et au cours de l'explosion. Ces éléments lourds sont les constituants des planètes telluriques comme notre Terre.

Image : Supernova SN 2014J dans la galaxie du Cigare (M82). L'explosion de l'étoile est montrée par la flèche, dans la partie droite de cette galaxie remarquable pour son disque bleu vif, ses nappes de nuages déchiquetés et ses flammes rouges, d'hydrogène lumineux. Alors que SN 2014J se meurt, dans les régions centrales, de jeunes étoiles sont en train de naitre. Bright Supernova in M82 Image Crédit : Adam Block, Mt. Lemmon SkyCenter, U. Arizona.