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Comment les LBV déclenchent-ils des explosions de supernova ? Quels secrets sont cachés dans leur chemin évolutif ?
Les variables bleues nettes et translucides (LBV) sont tout à fait uniques dans l'univers interstellaire. Ce sont des étoiles rares et extrêmement massives avec des processus d'évolution complexes. Ces étoiles présentent des caractéristiques imprévisibles dans leur spectre et leur luminosité en constante évolution, et leurs changements spectaculaires attirent souvent l'attention des astronomes. Par exemple, S Doradus est l’un des LBV brillants situés dans le Grand Nuage de Magellan. L’évolution des LBV et la manière dont ils déclenchent des explosions de supernova restent un domaine d’exploration mystérieux pour la communauté astronomique.
Comment les LBV passent-elles du stade d'étoiles stables au stade d'explosion imminente de supernova au cours de leur évolution ?
La découverte et l'histoire des LBV
Le mystère des LBV avait commencé à se dévoiler au XVIIe siècle, lorsque les astronomes remarquèrent des changements inhabituels dans P Cygni et eta Carinae. Cependant, ce n’est qu’à la fin du XXe siècle que les scientifiques ont véritablement compris la nature de ces étoiles variables. John Charles Duncan a découvert pour la première fois trois étoiles variables dans la galaxie du Triangle (M33) en 1922, suivies par d'autres observations par Edwin Hubble en 1926. Ce n'est que dans les années 1970 que les LBV ont commencé à être officiellement nommés et associés aux étoiles variables de type S Doradus. Des études ultérieures ont confirmé leur lien avec d'autres étoiles variables.
Propriétés physiques des LBV
Les LBV sont considérées comme des supergéantes instables extrêmement massives, présentant une série de changements spectraux et photométriques. Elles présentent généralement les caractéristiques des étoiles de type B dans leur état « au repos » et ont souvent des raies d'émission inhabituelles. Dans le diagramme de Hertz-Sprang-Russell, les LBV sont situés dans la zone d'instabilité S Doradus, une région où les étoiles peuvent dépasser des centaines de milliers de fois la luminosité du Soleil. La luminosité et la température élevées de ces étoiles sont étonnantes. Les explosions générales peuvent entraîner une légère baisse de la température des LBV, mais dans certains cas, certains LBV peuvent présenter des changements de luminosité plus importants pendant l'explosion.
L'évolution des LBV
La durée de vie moyenne des LBV est relativement courte, généralement quelques millions d'années seulement, le cycle de vie du stade LBV étant encore plus court. La luminosité élevée de ces étoiles les met dans un état d’évolution rapide, et de nombreux précurseurs du LBV se sont révélés potentiellement liés aux supernovae. Des études théoriques récentes ont montré que les LBV constituent généralement la dernière étape de l'évolution des étoiles plus massives avant leur explosion, et que ce processus est crucial pour leur perte de masse. En fait, le phénomène d’explosion du LBV peut affecter directement ses performances ultérieures en supernova.
Explosion semblable à une supernova
La chose la plus fascinante à propos des LBV est qu’ils subissent des « explosions géantes », entraînant une augmentation spectaculaire de leur masse et de leur luminosité. En prenant comme exemple Eta Carinae, c'est un représentant typique parmi les LBV, tandis que P Cygni a également montré un comportement explosif similaire il y a 300 à 400 ans. Ces événements varient en durée, certains durant des années, voire des décennies, et de nombreux événements initialement classés comme supernovae sont plutôt réévalués en raison de leurs caractéristiques particulières. Des exemples de ces imitateurs de supernova, tels que SN 1954J et SN 2005gl, sont des précurseurs possibles du LBV.
Résumé
L'existence des LBV et les explosions de supernova qu'ils déclenchent révèlent de nombreux mystères cachés dans l'évolution stellaire. Bien que l’étude actuelle fournisse des informations précieuses, il reste encore de nombreuses inconnues sur le comportement de ces mystérieuses étoiles variables et leurs conséquences. À mesure que la technologie progresse, les futures observations et la construction de modèles pourraient révéler davantage de secrets sur la vie brève mais éblouissante de ces étoiles géantes. Lorsque nous pensons aux supernovae provoquées par les LBV et à leurs chemins évolutifs, nous ne pouvons nous empêcher de nous demander : combien de variables inconnues y a-t-il dans l’univers qui attendent que nous les explorions ?
