Une atmosphère de carbone découverte sur une étoile à neutrons

Cette image de l'Observatoire de rayons X Chandra montre la région centrale du reste de la supernova Cassiopeia A (Cas A, en abrégé), les restes d'une étoile massive qui a explosé dans notre galaxie. La preuve d'une fine atmosphère de carbone sur une étoile à neutrons au centre de Cas A a été découverte. En dehors de résoudre un mystère vieux de dix ans sur la nature de cet objet, ce résultat fourni une démonstration éclatante de la nature extrême d'une étoile à neutrons. Une impression artistique de l'étoile à neutrons enveloppée de carbone est également montrée.


Découvert dans l'image "première lumière" de Chandra obtenue en 1999, le point de la source de rayons X au centre de Cas A était supposée être une étoile à neutrons, le reste typique d'une étoile qui a explosé, mais étonnamment n'a pas montré de preuve de rayons X ou de pulsations radio. En appliquant un modèle d'étoile à neutrons avec une atmosphère de carbone à cet objet, il a été découvert que la région émettant des rayons X couvrirait uniformément une étoile à neutrons typique. Ceci expliquerait le manque de pulsations de rayons X car cette étoile à neutrons serait peu susceptible de montrer des changements dans son intensité lorsqu'elle tourne.

Les propriétés de cette atmosphère de carbone sont remarquables. Elle est de seulement environ 10cm d'épaisseur, a une densité semblable au diamant et une pression de plus de dix fois celle trouvée au centre de la Terre. Comme avec l'atmosphère de la Terre, l'étendue d'une atmosphère sur une étoile à neutrons est proportionnelle à la température atmosphérique et inversement proportionnelle à la pesanteur à la surface. On estime que la température est de presque deux millions de degrés, beaucoup plus chaude que l'atmosphère de la Terre. Cependant, la pesanteur à la surface sur Cas A est 100 milliards de fois plus forte que sur Terre, ayant pour résultat une atmosphère incroyablement mince.