Découverte, remise en question de l'origine cosmique des rayons ULXs
Publié par Publication le 09/10/2014 à 17:17
Source: NASA
Des astronomes ont découvert une étoile morte rayonnant une énergie pulsée équivalente à environ 10 millions de soleils. Il s'agit du plus brillant pulsar jamais observé, un reste stellaire dense laissé par l'explosion d'une supernova. La découverte a été faite avec le télescope (Un télescope, (du grec tele signifiant « loin » et skopein signifiant « regarder, voir »), est un instrument d'optique permettant d'augmenter la luminosité ainsi...) spectroscopique nucléaire (Le terme d'énergie nucléaire recouvre deux sens selon le contexte :) Array (NuSTAR) de la NASA (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace ») plus connue sous son abréviation NASA, est l'agence gouvernementale responsable du...).

Ce pulsar (Un pulsar, dont le nom provient de l'abréviation de pulsating radio source (source radio pulsante), est le nom donné à une étoile à neutrons tournant très...) a toute la puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :) d'un trou noir (En astrophysique, un trou noir est un objet massif dont le champ gravitationnel est si intense qu’il empêche toute forme de matière ou de rayonnement de s’en...), mais avec une masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution du corps à la force...) beaucoup plus faible.


Rayons X de haute énergie provenant d'un pulsar rare et puissant (magenta), source la plus brillante trouvée à ce jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil...). On peut la voir dans cette nouvelle image combinant les données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) de multiples longueurs d'onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible de propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie sans transporter...) de trois télescopes. Crédit image: NASA / JPL-Caltech / SAO / NOAO
Cette découverte surprenante aide les astronomes à mieux comprendre les sources mystérieuses de rayons X extrêmement puissantes, appelées sources de rayons X ultra-lumineuses (ULXs). Jusqu'à présent, tous les ULXs ont été définies comme ayant pour origine un trou noir. Les nouvelles données de NuSTAR montrent qu'au moins un ULX, à environ 12 millions d'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...) dans la 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 singulier.) Messier 82 (M82), est en fait un pulsar.

"Le pulsar semble avaler l'équivalent du repas d'un trou noir", a déclaré Harrison. "Ce résultat nous aidera à comprendre comment les trous noirs se gorgent et se développent si rapidement, ce qui est un événement important dans la formation des galaxies et des structures de l'Univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.)." Les ULXs sont généralement supposées pour être émis par des trous noirs se nourrissant d'étoiles à proximité, un processus appelé accrétion (L'accrétion désigne en astrophysique, en géologie et en météorologie l'accroissement par apport de matière.).

NuSTAR ne devait initialement pas étudier les deux ULXs de M82. Les astronomes avaient observé une supernova (Une supernova est l'ensemble des phénomènes conséquents à l'explosion d'une étoile, qui s'accompagne d'une augmentation brève mais...) récente dans la galaxie (Une galaxie est, en cosmologie, un assemblage d'étoiles, de gaz, de poussières et de matière noire et contenant parfois un trou noir...) quand ils ont remarqué par hasard (Dans le langage ordinaire, le mot hasard est utilisé pour exprimer un manque efficient, sinon de causes, au moins d'une reconnaissance de cause à effet d'un événement.) des impulsions de rayons X provenant d'une source ULX connue sous le nom M82 X-2. Les trous noirs ne pulsent pas, contrairement aux pulsars.


La galaxie Messier 82 (M82) est vue ici dans deux 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 matière. Une onde...) différentes. Une vue de la longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus éloignées. Lorsque l’objet est filiforme ou en forme de...) d'onde visible 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 effectue un tour complet de la Terre toutes les 100 minutes. Il est nommé en l'honneur...) de la NASA à gauche, et une vue aux rayons X de l'observatoire 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.) de la NASA à droite. Crédit image: NASA / STScI / SAO

Les pulsars appartiennent à une classe d'étoiles appelée étoiles à neutrons. Comme les trous noirs, les étoiles à neutrons sont les noyaux restant d'étoiles ayant explosées, mais par comparaison de masse extrêmement faible. Les pulsars émettent des faisceaux de radiations, des ondes radio aux rayons gamma de très haute énergie. Comme l'étoile (Une étoile est un objet céleste émettant de la lumière de façon autonome, semblable à une énorme boule de plasma comme le Soleil, qui est l'étoile la plus proche de la Terre.) tourne, ces faisceaux sont vus de la Terre comme des éclats intermittents de lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet) à 780nm (rouge). La lumière...), comme ceux d'un phare.


Ce graphique illustre les masses relatives des objets cosmiques très denses, allant des naines blanches jusqu'aux trous noirs supermassifs au cœur de la plupart des galaxies. Crédit image: Optique: DSS; Illustration: NASA / CXC / M.Weiss

"Nous avons pris pour acquis que les puissants ULXs ont obligatoirement pour source des trous noirs massifs", a déclaré l'auteur principal de l'étude Matteo Bachetti, de l'Université de Toulouse (Cette page est consacrée au PRES Université de Toulouse. Pour les pages sur les universités voir Université Toulouse I, Université Toulouse II-Le Mirail, Université Toulouse III;...). "Mais, lorsque nous avons vu que ces rayonnements étaient pulsés, nous avons constaté que nous avions dans ce cas affaire à une autre source."

L'Observatoire aux rayons X Chandra de la NASA et le satellite (Satellite peut faire référence à :) Swift ont également étudié M82 pour observer la même supernova, et ont confirmé que les rayons X intenses de M82 X-2 étaient en provenance d'un pulsar.

"Avoir un large éventail de télescopes dans l'espace signifie qu'ils peuvent coopérer les uns avec les autres", a déclaré Paul Hertz (Le hertz (symbole : Hz) est l’unité dérivée de fréquence du système international (SI). Elle est équivalente à une oscillation par seconde (s-1 ou 1⁄s).), directeur de la division (La division est une loi de composition qui à deux nombres associe le produit du premier par l'inverse du second. Si un nombre est non nul, la fonction "division par ce nombre" est la réciproque de la fonction...) d'astrophysique (L’astrophysique (du grec astro = astre et physiqui = physique) est une branche interdisciplinaire de l'astronomie qui concerne principalement la physique et l'étude des propriétés des objets de l'univers...) de la NASA à Washington. "Quand un télescope fait une découverte, les autres, avec des capacités complémentaires, peuvent être appelés à l'étudier dans d'autres longueurs d'ondes."

La clé de la découverte de NuSTAR était sa sensibilité aux rayons X de haute énergie, ainsi que sa capacité à mesurer avec précision la chronologie des signaux, ce qui a permis aux astronomes de mesurer un écart de 1,37 seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à quelque chose de nature identique. La seconde est une unité de...) entre chaque impulsion. Ils ont également mesuré sa production d'énergie à l'équivalent de 10 millions de soleils (Soleils est une association à but humanitaire implantée sur le campus de Supélec (École Supérieure d'Electricité).), soit 10 fois plus que celle observée par les autres pulsars de rayons X.


Cette image montre le noyau de la galaxie Messier 82 (M82), où deux sources de rayons X ultralumineuses, ou ULXs, résident (X-1 et X-2). Les ULXs sont des régions qui émettent d'intenses rayons X. Crédit image: NASA / JPL-Caltech / SAO

Pourquoi cette petite étoile morte rayonne-t-elle si violemment ? Les astronomes ne sont pas certains, mais ils pensent que c'est probablement dû à un somptueux festin de nature cosmique. Comme c'est le cas avec les trous noirs, la gravité (La gravitation est une des quatre interactions fondamentales de la physique.) d'une étoile à neutrons peut attirer la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide, l'état gazeux. La matière occupe de l'espace...) environnante des étoiles situées à proximité. Si le pulsar est en effet nourri de la matière environnante, il se réchauffe alors et brille en émettant des rayons X, mais il le fait à un rythme tellement extrême qu'il faut revoir les théories sur les ULXs.

Plus d'informations voir:
- https://www.techno-science.net/actualite/redirect-N13229.html
- http://www.nasa.gov/nustar
Page générée en 0.462 seconde(s) - site hébergé chez Amen
Ce site fait l'objet d'une déclaration à la CNIL sous le numéro de dossier 1037632
Ce site est édité par Techno-Science.net - A propos - Informations légales
Partenaire: HD-Numérique