Rayon X : éclipse du pulsar J1749
Rayon X : éclipse du pulsar J1749
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Swift J1749 ; crédit image : NASA, GSFC
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Plan large : 576 x 1 024 pixels
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Plan très large : 1 080 x 1 920 pixels
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Cette vue d’artiste nous permet de mieux imaginer la vie de l’un des plus étranges couples que l’on peut rencontrer dans l’espace. Son nom de code est Swift J1749.4-2807. Il a été découvert en 2006 par le satellite spatial rayons X Swift de la NASA, lors d’une activité anormale détectable aux rayons X. Pour simplifier, il est surnommé J1749.
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J1749 a connu une nouvelle période d’activité plus intense dans la gamme des rayons X à partir du 10 avril 2010. Elle a été observée pendant une semaine par un autre satellite spatial X de la NASA, Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE). Le résultat des travaux, présentés par Craig Markwardt (Goddard Space Flight Center) et Tod Strohmayer (GSFC et RXTE), a été édité dans la livraison du 10 juillet 2010 de l’Astrophysical Journal Letters.
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J1749 se situe à 22 000 années lumière de nous dans la constellation du Sagittaire. Ce couple est composé d’une étoile d’environ 70% masse solaire et d’un pulsar milliseconde. Un pulsar est une étoile à neutrons tournant rapidement sur elle-même, le reliquat de l’explosion d’une étoile massive lors d’une supernova. La matière y est si dense qu’elle ne peut subsister que sous forme de neutrons.
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Les observations de RXTE ont permis d’établir une première mondiale : l’observation de l’éclipse d’un pulsar par son compagnon.
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Swift J1749, annoté ; crédit image : NASA, GSFC
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Plan large : 592 x 1 024 pixels
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Cette vue annotée va nous permettre de mieux comprendre les chiffres qui suivent. J’ai simplifié les raisonnements pour plus de compréhension car les scientifiques ont profité de la situation exceptionnelle de J1749 par rapport à nous pour réaliser des calculs compliqués en utilisant, entre autres, la théorie de la relativité d’Einstein. Voici le résumé :
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Lors des trois observations par RXTE, les scientifiques ont noté une disparition régulière de l’émission des rayons X en provenance du pulsar pendant 36 minutes. Cette absence de signal correspond à une éclipse, au passage de l’étoile à neutrons derrière son compagnon. Les deux orbitent l’un autour de l’autre en 8,8 heures ; ils ne sont distants que de deux millions de kilomètres soit environ 5 fois la distance Terre-Lune.
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Jusqu’à présent il a été très difficile d’évaluer la masse d’un pulsar. Celui-ci est estimé “pesé” entre 1,4 et 2,2 masses solaires dans un volume de 20 kilomètres de diamètre. Et le tout tourne sur lui-même 518 fois par seconde !
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Un tel astre émet, vous pouvez l’imaginer aisément, d’extraordinaires champs magnétiques. Ceux-ci interfèrent sur son proche compagnon qui voit sa taille gonfler plus qu’elle ne devrait l’être par rapport à sa masse. Une partie des gaz de l’étoile compagne est attirée par le pulsar. Ils s’enroulent dans un disque d’accrétion avant de se précipiter au niveau des pôles magnétiques de l’étoile à neutrons. Les regains d’activités vus en rayons X correspondent donc aux moments où plus de matière qu’à l’ordinaire, probablement lors de tempêtes magnétiques, est arrachée de l’étoile compagne, puis vient se fracasser contre l’étoile à neutrons.
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L’étude des interactions entre un tel couple d’étoiles (pulsar ou trou noir stellaire en compagnie d’une autre étoile) est d’un très grand intérêt scientifique. Plus prosaïquement, pour les curieux que nous sommes, ces rapports étranges ont de quoi enflammer notre imagination !
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Source principale : site Goddard Space Flight Center
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