Modéliser les explosions de supernovae et les sursauts gamma
Acronyme du projet ERC : MagBURST
Modélisation ab initio des explosions de supernovae extrêmes et des sursauts gamma
Titre de l'ERC : Vers une compréhension ab initio des explosions d'étoiles : les magnétars en tant que moteur central des hypernovae et des sursauts gamma
Porteur CEA : Jérôme Guilet
Le projet MagBURST financé par une bourse ERC starting grant a commencé au mois de mai 2017.
L'objectif de ce projet est de développer une description théorique des explosions d'étoiles les plus violentes : les supernovas superlumineuses qui émettent 100 fois plus de lumière qu'une supernova normale, ou encore les sursauts gamma qui sont causés par des jets de matière à des vitesses relativistes. Ces explosions revêtent une importance particulière en raison de leur impact sur leur environnement mais aussi car elles peuvent être détectée à de grandes distance et permettent ainsi d’étudier l’univers lointain. Elles sont de plus une source d’ondes gravitationnelles dont l’observation ouvre aujourd'hui une nouvelle fenêtre sur le moteur central de l’explosion.
Pour mieux comprendre ce qui se cache derrière les observations de ces explosions énigmatiques, de meilleures prédictions théoriques sont nécessaires. On pense que certaines d’entre elles proviennent de la naissance d'un magnétar, une classe d'étoile à neutrons ayant les champs magnétiques les plus intenses connus (10^15 G).
La première étape du projet MagBURST est de s’atteler à une question fondamentale et encore ouverte : quelle est l'origine de ce champ magnétique extrême ? Celui-ci est probablement dû à la dynamique interne du magnétar en formation et un modèle numérique de cette dynamique sera développé. Des simulations numériques sur des supercalculateurs en combinaison avec des développements analytiques permettront d’obtenir une description de l’amplification du champ magnétique. Dans une deuxième étape, ces résultats seront utilisés pour développer des simulations numériques de l'explosion qui découle de la naissance d’un magnétar. La prédiction des propriétés et de la diversité de ces explosions seront nécessaires pour tirer tous les enseignements des grandes quantités de données qui seront fournies par les ambitieux programmes d’observations futurs : LSST pour les supernovae, et la mission SVOM pour les sursauts gamma.
Voir aussi : Le Laboratoire de Modélisation des Plasmas Astrophysiques (LMPA)