Ecole de Physique des Astroparticules
23 -28 mai 2011
OHP, Saint Michel l'Observatoire
L’Astronomie Gamma

Restes des supernovae

Anne DECOURCHELLE
  Astrophysique, Instrumentation et Modélisation, de Paris-Saclay (AIM)

Cours

Les restes de supernova, empreintes d'explosion d'étoile dans le milieu interstellaire, sont à plusieurs titres des acteurs majeurs de l'évolution des galaxies. L'objectif de ce cours est de fournir un état des lieux de ce que nous comprenons de la physique des restes de supernova, des questions ouvertes et des observations clés pour y répondre.

Chapitres
  1.  Introduction
    • Supernovae et leurs progéniteurs
    • Hydrodynamique des restes de supernova
    • Mécanismes d'émission
    • Moyens d'observation
  2. Nucléosynthèse
    • Synthèse des éléments lourds
    • Physique de l'explosion
    • Emission gamma : raies de décroissance radioactive
    • Emission X : raies d'excitation collisionnelle
  1. Accélération de particules
    • Origine des rayons cosmiques galactiques
    • Observations de l'accélération de particules dans les restes de supernova : de la radio au TeV
    • Caractérisation de l'accélération
      • Amplification du champ magnétique au choc
      • Energie maximale atteinte dans les restes de supernova
      • Efficacité de l'accélération : rétroaction des particules accélérées.
    • Modélisation
  2. Conclusions et perspectives



RESUME

Source principale de production des éléments lourds, les supernovae sont le mécanisme effectif de distribution de ces éléments dans le milieu interstellaire et gouvernent ainsi l'enrichissement chimique galactique. L'observation de restes de supernova permet d'accéder à la quantité d'éléments synthétisés, à leur mélange et dispersion, et apporte des contraintes sur le type de supernovae et le mécanisme d'explosion.

Ils constituent également le lieu où l'énergie cinétique déployée par l'explosion est transmise au milieu interstellaire par son chauffage à des dizaines de millions de degrés, par l'accélération de particules au choc et par la génération de turbulence. Ce sont des sites privilégiés pour rendre compte de l'accélération des rayons cosmiques galactiques et comprendre le mécanisme d'accélération en jeu.


BIBLIOGRAPHIE
  • Ouvrages:
    • Ballet, J., "Cosmic ray acceleration in supernova remnants", in Physique et Astrophysique du rayonnement cosmique, 2004, Ecole thématique du CNRS de Goutelas 2003.
    • Ballet, J., "X-ray spectroscopy, in Final Stages of Stellar Evolution", Eds. C. Motch et J.-M. Hameury, 2003, EDP Science
    • Ballet, J., "Supernova remnants", in Final Stages of Stellar Evolution, Eds. C. Motch et J.-M. Hameury, 2003, EDP Science
  • Publications :
    • Drury, L. O'C., "Test of galactic cosmic-ray source models - Working Group Report", 2001, SSRv 99, 329
    • Reynolds, S.P., "Particle acceleration in supernova-remnant shocks", 2010, Ap&SS 374
    • Reynolds, S.P., "Supernova Remnants at high energy", 2008, ARA&A 46, 89

 

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