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Posté par Adrien le Lundi 09/04/2018 à 00:00
Une étoile morte entourée de lumière
De nouvelles images du Very Large Telescope de l'ESO au Chili et d'autres télescopes révèlent un riche paysage d'étoiles et de nuages lumineux de gaz dans l'une de nos galaxies voisines les plus proches, le Petit Nuage de Magellan. Les images ont permis aux astronomes d'identifier un corps stellaire (Stellaria est un genre de plantes herbacées annuelles ou vivaces, les stellaires, de la famille des Caryophyllaceae. Il comprend près de 90 espèces réparties à travers le monde.) insaisissable enfoui parmi les filaments de gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme propre ni de...) fruit (En botanique, le fruit est l'organe végétal protégeant la graine. Caractéristique des Angiospermes, il succède à la fleur par transformation du pistil. La paroi de l'ovaire...) d'une explosion (Une explosion est la transformation rapide d'une matière en une autre matière ayant un volume plus grand, généralement sous forme de gaz. Plus cette...) de supernova (Une supernova est l'ensemble des phénomènes conséquents à l'explosion d'une étoile, qui s'accompagne d'une augmentation brève mais fantastiquement grande de sa luminosité. Vue depuis la Terre, une...) vieille de 2000 ans. L'instrument MUSE a été utilisé pour établir où cet objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et qui peut...) insaisissable se cache, et les données existantes de l'observatoire en rayon X (Les rayons X sont une forme de rayonnement électromagnétique à haute fréquence dont la longueur d'onde est comprise approximativement entre 5 picomètres et 10 nanomètres....) Chandra (Le satellite Chandra est un télescope à rayons X. Il a été lancé en 1999 par la navette spatiale Columbia lors de la mission STS-93.) ont permis de déterminer qu'il s'agissait d'une étoile à neutrons isolée.


De nouvelles images spectaculaires, créées à partir de clichés de télescopes terrestres et spatiaux (1), racontent l'histoire de la recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique...) d'un objet disparu insaisissable caché au milieu d'un enchevêtrement complexe de filaments gazeux dans le Petit Nuage (Un nuage est une grande quantité de gouttelettes d’eau (ou de cristaux de glace) en suspension dans l’atmosphère. L’aspect d'un nuage dépend de la lumière...) de Magellan, à environ 200 000 années-lumière de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus massive des quatre...).

De nouvelles données de l'instrument MUSE sur le Very Large Telescope de l'ESO au Chili ont révélé un anneau de gaz remarquable dans un système appelé 1E 0102.2-7219, s'étendant lentement dans les profondeurs de nombreux autres filaments de gaz et de poussière en mouvement rapide laissés derrière après une explosion de supernova. Cette découverte a permis à une équipe dirigée par Frédéric Vogt (membre du programme Fellow de l'ESO au Chili), de retrouver la première étoile à neutrons isolée à faible champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:) magnétique située au-delà de notre galaxie (Galaxies est une revue française trimestrielle consacrée à la science-fiction. Avec ce titre elle a connu deux existences, prenant par ailleurs la suite de deux autres Galaxie, cette fois au...), la Voie lactée.

L'équipe a remarqué que l'anneau était centré sur une source de rayons X qui avait été détectée des années auparavant et désignée p1. La nature de cette source était restée un mystère. En particulier, on ne savait pas si p1 se trouvait réellement à l'intérieur du résidu ou derrière lui. Ce n'est que lorsque l'anneau de gaz - qui comprend à la fois du néon et de l'oxygène - a été observé avec MUSE que l'équipe scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes scientifiques.) a remarqué qu'il encerclait parfaitement p1. La coïncidence était trop grande, et ils se sont rendu (Le rendu est un processus informatique calculant l'image 2D (équivalent d'une photographie) d'une scène créée dans un logiciel de modélisation 3D comportant à...) compte que p1 devait se trouver dans les résidus de la supernova. Une fois l'emplacement de p1 connu, l'équipe a utilisé des observations (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le plaisir...) en rayons X existantes de cette cible réalisées à partir de l'observatoire en rayon X Chandra afin de  déterminer qu'il devait s'agir d'une étoile à neutrons isolée, à faible champ magnétique.

Pour reprendre les mots de Frédéric Vogt: "Si vous cherchez une source ponctuelle, il n'y a rien de mieux que lorsque l'Univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.) dessine littéralement un cercle (Un cercle est une courbe plane fermée constituée des points situés à égale distance d'un point nommé centre. La valeur de cette distance est appelée rayon du cercle....) autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter, soit constituent les 5...) d'elle pour vous montrer où regarder".

Lorsque des étoiles massives explosent en tant que supernovae, elles laissent derrière elles une toile de gaz chaud et de poussière, connue sous le nom de residus de supernova. Ces structures turbulentes sont la clé de la redistribution des éléments plus lourds - qui sont créés par les étoiles massives au fur (Fur est une petite île danoise dans le Limfjord. Fur compte environ 900 hab. . L'île couvre une superficie de 22 km². Elle est située dans la Municipalité de Skive.) et à mesure qu'elles vivent et meurent - dans le milieu interstellaire (En astronomie, le milieu interstellaire est le gaz raréfié qui, dans une galaxie, existe entre les étoiles et leur environnement proche. Ce gaz est habituellement extrêmement ténu, avec des densités...), où elles finissent par former de nouvelles étoiles et planètes.

Généralement d'à peine dix kilomètres de diamètre, mais pesant plus que notre Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification astronomique, c'est une étoile...), on pense que les étoiles à neutrons isolées à faible champ magnétique sont abondantes dans l'Univers. Elles sont toutefois très difficiles à trouver parce qu'elles ne rayonnent qu'aux longueurs d'onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible des propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie sans transporter de...) des rayons X (2). Le fait que la confirmation de p1 en tant qu'étoile à neutrons isolée ait été rendue possible par des observations optiques est donc particulièrement intéressant.

Liz Bartlett, co-auteure de l'article (également du programme fellow de l'ESO au Chili), résume cette découverte: " C'est le premier objet de ce genre à être confirmé au-delà de la Voie lactée. Cette découverte a été rendue possible grâce à l'utilisation de MUSE qui a permis de nous orienter. Nous pensons que cela pourrait ouvrir de nouvelles voies de découverte et d'étude pour ces vestiges stellaires insaisissables."

Notes

(1)  L'image combine les données de l'instrument MUSE sur Very Large Telescope de l'ESO au Chili, du télescope spatial Hubble (Le télescope spatial Hubble (en anglais, Hubble Space Telescope ou HST) est un télescope en orbite à environ 600 kilomètres d'altitude, il...) de la NASA/ESA et de l'observatoire en rayons X Chandra de la NASA (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace ») plus...).

(2) Les étoiles à neutrons hautement magnétiques en rotation sont appelées des pulsars. Ils émettent fortement dans le domaine radio ainsi qu'à d'autres longueurs d'onde et sont plus faciles à trouver, mais ils ne représentent qu'une petite fraction de toutes les étoiles à neutrons dont on prévoit l'existence.


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Source: ESO