Intégral: l'origine de l'émission de haute énergie des pulsars

Publié par Adrien le 02/09/2008 à 00:17
Source: ESA & Gilbert Javaux - PGJ Astronomie
Illustration: Rayons-X: NASA/CXC/ASU/J.Hester et al.; Visible: NASA/ESA/ASU/J.Hester & A.Loll; Infrarouge: NASA/JPL-Caltech/Univ. Minn./R.Gehrz
Grâce aux données de l'observatoire spatial de rayons gamma Integral de l'ESA, les scientifiques ont pu localiser l'endroit où les particules à proximité de l'étoile à neutrons en rotation dans la Nébuleuse du Crabe sont accélérées à d'immenses vitesses.


La nébuleuse du Crabe (Crabe est un nom vernaculaire ambigu utilisé en français pour désigner de nombreuses...) vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et...) par les télescopes spatiaux
Chandra, Hubble (Le télescope spatial Hubble (en anglais, Hubble Space Telescope ou HST) est un télescope en...) et Spitzer

Les étoiles à neutrons en rotation, ou "pulsars", sont connues pour accélérer des particules à de très grandes vitesses, en général cent fois plus que les accélérateurs les plus puissants sur Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance...), mais les scientifiques ont encore des incertitudes sur comment ces systèmes fonctionnent et où précisément les particules sont accélérées.

Un pas en avant dans cette compréhension est maintenant accompli grâce à une équipe de chercheurs du Royaume-Uni et d'Italie, dirigée par le professeur Tony Dean de l'Université de Southampton (L’université de Southampton est une université britannique située dans la...), qui a étudié la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil...) polarisée de haute énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la...) émise par la Nébuleuse du Crabe - une des vues les plus spectaculaires dans l'espace lointain.

La Nébuleuse du Crabe est le résultat d'une explosion (Une explosion est la transformation rapide d'une matière en une autre matière ayant un...) de supernova (Une supernova est l'ensemble des phénomènes conséquents à l'explosion d'une...) qui a été vue depuis la Terre le 04 Juillet 1054. L'explosion a laissé un pulsar (Un pulsar est le nom donné à une étoile à neutrons, tournant très...) avec une nébuleuse de particules émises autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne...) de lui. Le pulsar contient la masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un...) du Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile...) contenu dans un volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension...) d'environ 10 kilomètres (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système...) de rayon, tournant très rapidement - environ 30 fois par seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui...) - produisant de ce fait des champs magnétiques très puissants et accélérant des particules.

En examinant le coeur du pulsar avec le spectromètre (Un spectromètre est un appareil de mesure permettant de décomposer une quantité...) d'Integral (SPI), les chercheurs ont effectué une étude détaillée pour évaluer la polarisation ( la polarisation des ondes électromagnétiques ; la polarisation dûe aux moments...) - ou l'alignement - des vagues du rayonnement (Le rayonnement, synonyme de radiation en physique, désigne le processus d'émission ou de...) de grande énergie provenant du Crabe.

Ils ont utilisé des données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent...) de plus de 600 différentes observations (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les...) de la nébuleuse, et ont vu que ce rayonnement polarisé est fortement aligné avec l'axe de rotation du pulsar. Ainsi ils ont conclu qu'une partie significative des électrons produisant du rayonnement de grande énergie doit provenir d'une structure fortement organisée située très proche du pulsar. La découverte permet aux chercheurs de rejeter d'autres théories qui localisent l'origine de ce rayonnement plus éloigné du pulsar.

Le professeur Tony Dean de l'Ecole de Physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la...) et d'Astronomie (L’astronomie est la science de l’observation des astres, cherchant à expliquer...) de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la...) a commenté que la découverte d'un tel alignement - correspondant également avec la polarisation observée dans la bande visible - est vraiment remarquable. "Les résultats ont des implications claires sur de nombreux aspects d'accélérateurs de haute énergie tels que le Crabe," a-t-il ajouté.

"La détection du rayonnement polarisé dans l'espace est très compliquée et rare, elle exige une instrumentation (Le mot instrumentation est employé dans plusieurs domaines :) dédiée et une analyse détaillée des données très complexes", note Chris Winkler, scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui...) de projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a...) Integral à l'ESA. "La capacité d'Integral de détecter le rayonnement gamma polarisé et, par conséquent, d'obtenir des résultats importants comme celui-ci, le confirme une fois de plus comme un observatoire de niveau mondial."

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