Comment détecter une Supernova? - Samantha Kuula

leçon complète: http://ed.ted.com/lessons/how-to-detect-a-supernova-samantha-kuula

A l'instant-même, quelque part dans l'univers, un étoile explose. En fait, une supernova se produit à chaque seconde environ dans l'univers observable. Et cependant nous n'avons jamais pu assister à la naissance violente d'une supernova. Peut-on la prévoir ? Samantha Kuula explique la science derrière SNEWS, le système d'alerte anticipé des supernovas.

Leçon par Samantha Kuula, animation par Nick Hilditch.

A l'instant, quelque part dans l'univers,
une étoile vient d'exploser.

En voici une autre.

En fait, une supernova apparait à chaque
seconde environ dans l'univers observable,

et il y a une tous les 25 à 50 ans
en moyenne

dans une galaxie de la taille
et de l'âge de la Voie lactée.

Cependant, nous n'avons jamais
été capable d'en observer une

depuis sa naissance violente.

Bien sûr que non,
comment aurions-nous pu ?

Il y a des centaines de milliards
d'étoiles suffisamment proches

où nous pourrions observer
l'explosion d'une supernova

percer la surface de l'étoile.

Mais il faudrait encore
que nos meilleurs télescopes

pointent dans la bonne direction

précisément au bon moment
pour obtenir des données significatives.

Facile à dire, mais les chances que ça
arrive sont astronomiquement faibles.

Et si on pouvait anticiper une supernova

avant que sa lumière ne nous parvienne ?

Ça semble impossible.

Après tout, rien ne voyage plus vite
que la lumière, pas vrai ?

Pour autant que l'on sache, c'est vrai.

Mais dans une course, la vitesse
n'est rien si vous faites un détour

tandis que votre concurrent avance
en ligne droite vers l'arrivée.

C'est exactement pour ça

que les photons ne gagnent pas
la course de la supernova vers la Terre.

Les neutrinos sont vainqueurs.

Voilà pourquoi :

Il y a deux types de supernovas.

Dans le Type 1,
l'étoile grossit tellement

par accrétion de matière
arrachée à une étoile voisine

qu'un emballement des réactions de fusion
se déclenche et provoque son explosion.

Dans le type 2
l'étoile n'a plus de source d'énergie

les forces gravitationnelles
tirant vers le centre

dépassent largement
les forces de la mécanique quantique

qui poussent vers l'extérieur.

Le cœur s'effondre sur lui-même
en un centième de seconde.

Tandis que le bord extérieur de l'étoile
n'est pas touché par cet effondrement,

le bord intérieur accélère
à travers le vide,

se fracasse sur le noyau
et rebondit pour lancer l'explosion.

Dans les deux cas,

l'étoile expulse une
quantité d'énergie inégalée,

ainsi que beaucoup de matière.

En fait, tous les atomes
plus lourds que le nickel,

y compris des éléments
tels que l'or et l'argent,

se forment seulement
dans les réactions de supernovas.

Dans les supernovas de type 2,

environ 1% de l'énergie
est constitué de photons,

que nous appelons lumière,

tandis que 99% rayonne comme neutrinos,

particules élémentaires connues pour
rarement interagir avec quoi que ce soit.

A partir du centre de l'étoile,

la matière qui explose prend des dizaines
de minutes, voire quelques heures,

ou, dans de rares cas,
plusieurs jours,

pour atteindre et briser
la surface de l'étoile.

Cependant, les neutrinos,
grâce à leur non-interactivité,

prennent une route beaucoup plus directe.

Avant même d'observer un quelconque
changement à la surface de l'étoile,

les neutrinos ont généralement pris
plusieurs heures d'avance sur les photons.

Voilà pourquoi les astronomes
et les physiciens

ont été en mesure de mettre en place
un projet appelé SNEWS,

Système d'alerte anticipé de Supernovas.

Lorsque les capteurs répartis sur Terre
détectent des salves de neutrinos,

ils envoient des messages à un
ordinateur central basé à New York.

Si plusieurs capteurs reçoivent
des signaux similaires en dix secondes,

SNEWS déclenchera une alerte indiquant
qu'une supernova est imminente.

A partir des informations de direction et
de distance recueillies par les capteurs,

les astronomes amateurs
et les scientifiques

vont scruter le ciel
et partager leurs informations

pour identifier rapidement
la nouvelle supernova galactique

et pointer les principaux télescopes
du monde dans cette direction.

C'est en 1987 que la dernière supernova a
émis des neutrinos détectables sur Terre.

Elle se situait sur le bord
de la Nébuleuse de la Tarentule

dans le Grand Nuage de Magellan,
une galaxie voisine.

Ces neutrinos ont atteint la Terre
trois heures avant la lumière visible.

Une autre devrait surgir sous peu
et quand cela arrivera

SNEWS devrait nous donner l'occasion
d'être les premiers témoins

de ce qu'aucun autre humain
n'a pu voir auparavant.