Les phnomnes lis aux toiles

Les novae

Dans notre Galaxie, chaque anne une centaine d'toiles deviennent perceptibles dans le ciel, parfois en des endroits o il ne semblait y avoir auparavant qu'une banale toile, semblable ses congnres. Mais la plupart d'entre elles restent invisibles, trop loignes ou masques par les nuages denses de poussires.

Ces toiles "nouvelles" ou novae ont vu en quelques jours ou en quelques semaines leur clat multipli par un coefficient de mille ou du million, pour atteindre les premires magnitudes. Le 29 octobre 1952, UV Ceti est pass de la magnitude 12.3 6.8 en 20 sec, Krger 60B passa de la 12e la 9e magnitude en quelques heures ! L'analyse spectrale a montr que l'augmentation d'clat correspondait une activit intense au sein de l'toile qui se manifeste par une explosion de matire : les analyses spectrales rvlent des raies d'mission intenses, principalement celles de la srie de l'Hydrogne de Balmer.

Explosion de Nova Cygni 1992 avec l'jection des couches suprieures de l'atmosphre de l'toile naine riches en hydrogne.

Explosion de Nova Cygni 1992 avec l'jection des couches suprieures de l'atmosphre de l'toile naine riches en hydrogne.


Evolution des toiles en novae.

Evolution des toiles en novae.


Les spcialistes tentent de dmontrer que la majorit des novae sont en fait des systmes doubles dont les individus subissent des effets de mares gravitationnels extrmement violents. Les phnomnes les plus intenses de cette catgorie sont vraisemblablement lis aux toiles denses, aux toiles neutrons, aux pulsars et aux trous noirs. Pour corroborer cette hypothse, le tlescope orbital franco-russe Sigma a mis en vidence lors de l'explosion de la nova X de la Mouche (Nova Muscae alias GRS 1124-684) qui se produisit en 1991, des rayonnement gamma d'une nergie de 200 500 KeV, plus brillants que ceux mis par la nbuleuse du Crabe ! Cette nergie est caractristique d'un processus d'annihilation lectron-positron. Selon A.Goldwurm de l'quipe Sigma cette dcouverte serait la signature de l'interaction entre un plasma trs chaud et un trou noir. Etant donn que la matire ne peut-tre refroidie par le rayonnement de l'toile, le plasma est port de trs hautes tempratures o il peut mettre un rayonnement de haute nergie.

Reprsentation des lobes de roche.

Reprsentation des lobes de roche.


Lorsque la zone d'attraction de l'toile la moins dense (une toile gante par exemple) dpasse le "lobe de Roche", l'toile ne peut retenir les couches extrieures de son enveloppe qui se librent, l'toile perdant ainsi quelque 10-4 masse solaire qui se dissipe sous forme de plasma. Ensuite, sous l'effet de sa propre gravit, l'enveloppe de l'toile se recontracte. Ce plasma est libr de faon plus ou moins continue et se met en orbite autour de l'toile. Au bout d'un certain temps, ncessaire pour que les ractions thermonuclaires se dclenchent, des zones brillantes apparaissent dans son atmosphre, tel qu'on a pu en observer dans Nova Cygni 1975 (V1500).

Si la matire libre par l'toile gante se propage au-del du lobe de Roche, elle se dverse sur son compagnon en formant un disque d'accrtion dont la temprature peut atteindre 10000 K. En tombant dans les couches superficielles de l'toile dense, ce plasma provoque une augmentation de la pression et de la temprature qui ramorcent les ractions de fusion thermonuclaire en surface. Ce ramorage ne produit pas de gigantesque explosion car il ne met en jeu qu'une toute petite partie de la naine blanche; seule la surface de l'toile est touche, 95% de l'astre ne subissant aucune altration, comme si rien de spcial ne se produisait. C'est ce ramorage thermonuclaire qui est l'origine de l'accroissement d'clat de l'toile naine. Elle devient une nova. Le 29 aot 1975 Nova Cygni passa d'une temprature superficielle de 13000 K au stade pr-nova 300000 K le 5 novembre, sautant de la classe spectrale F5 Ib O9, passant d'une couleur verdtre bleute.

Si l'accrtion est beaucoup plus importante, nous pouvons assister une explosion qui peut disloquer l'toile ou l'jecter de son orbite. Elle devient une supernova.

Nova Cygni 1992 fut la plus brillante depuis Nova Cygni 1975 et la mieux observe. Dcouverte le 19 fvrier 1992 elle atteignit en 3 jours la magnitude 4.4 (Mv=V). Cette image reprsente l'volution de son spectre UV ds 20 heures aprs sa dcouverte et durant 160 jours.

Nova Cygni 1992 fut la plus brillante depuis Nova Cygni 1975 et la mieux observe. Dcouverte le 19 fvrier 1992 elle atteignit en 3 jours la magnitude 4.4 (Mv=V). Cette image reprsente l'volution de son spectre UV ds 20 heures aprs sa dcouverte et durant 160 jours.


Les novae se rpartissent en cinq catgories :
  • Les novae rapides (NA) dont l'clat peut augmenter de 10 magnitudes en l'espace de quelques jours
  • Les novae lentes (NB) dont l'augmentation d'clat est plus rgulier, s'talant sur une priode 15 jours environ avec un maximum qui peut persister plusieurs mois (Nova Herculis 1934)
  • Les novae rcurrentes (NR) qui prsentent des sursauts d'clats des intervalles de quelques dizaines d'annes, telles T Corona Borealis (1866, 1946) ou RS Ophiuchus (1958, 1967)
  • Les novae naines qui sont des toiles variables cataclysmiques dont l'clat augmente irrgulirement de plusieurs magnitudes en quelques heures (U Geminorum). Cet vnement est la plus spectaculaire volution que puisse subir une toile variable
  • Les novae-X dont l'clat augmente principalement en rayonnement X. Cette mission peut dpasser les plus intenses sources X galactiques en une dizaine de jours. La plupart sont associes des toiles trs faibles (16e magnitude environ).

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