Un chercheur scientifique de l'Université de Southampton dirige une équipe internationale qui a découvert le pulsar à rayons X à accrétion le plus rapide à ce jour.
Le Dr Simon Shaw, de l’école de physique et d’astronomie de l’Université, est le représentant britannique du INTEGRAL Science Data Center près de Genève, en Suisse (l'ISDC fait partie de l'Observatoire universitaire de Genève). Il y coordonne une équipe qui reçoit et surveille les données d'INTEGRAL, un satellite de l'Agence spatiale européenne (ESA) conçu pour détecter les rayonnements X et gamma de l'espace.
Une source lumineuse de rayons X jusque-là inconnue a été repérée pour la première fois dans les données INTEGRAL de l'ISDC en décembre 2004. Elle a été baptisée «IGR J00291 + 5934» et sa découverte a été annoncée aux astronomes du monde entier peu de temps après. Des observations de suivi faites au cours des prochaines semaines, pendant lesquelles la source s'est lentement estompée, ont montré que l'IGR J00291 + 5934 était le pulsar à rayons X binaire à accrétion le plus rapide connu.
Un système binaire est formé de deux étoiles en orbite l'une autour de l'autre. Si l'une de ces étoiles subit une explosion de super-nova, elle peut s'effondrer pour former une «étoile à neutrons» - un objet composé entièrement de neutrons. Les étoiles à neutrons sont incroyablement denses, pesant légèrement plus que notre Soleil mais compactées en une sphère de taille similaire à Southampton; une cuillerée d'étoiles à neutrons pèserait à peu près le même poids que chaque personne sur Terre.
Le fort champ gravitationnel autour de l’étoile à neutrons provoque le retrait du matériau de l’étoile en orbite, qui s’enroule en spirale sur l’étoile à neutrons, dans un processus appelé «accrétion». Le champ magnétique de l'étoile à neutrons amène la matière accumulée à être canalisée sur de petits «points chauds» à la surface de l'étoile à neutrons où ils rayonnent les rayons X et gamma. Un «pulsar» est observé lorsque des éclairs ou pulsations réguliers sont vus des points chauds lorsque l’étoile à neutrons tourne; cela peut être pensé exactement de la même manière que les éclairs périodiques vus du faisceau lumineux rotatif dans un phare.
Cependant, ce phare en particulier tourne environ 600 fois par seconde, ce qui équivaut à la surface du pulsar se déplaçant à 30 000 km / seconde (10% de la vitesse de la lumière) - la plus rapide du genre jamais observée à ce jour. La période orbitale du système est également impressionnante; les deux étoiles tournent en orbite toutes les 2,5 heures, mais sont à peu près à la même distance que la Lune et la Terre. Sur le pulsar dans IGR J00291 + 5934, un jour dure 0,0016 secondes et un an est 147 minutes!
"La vitesse à laquelle cet objet tourne est vraiment incroyable", a commenté le Dr Shaw. «Cela nous donne l'occasion d'étudier les effets de ces forces extrêmes de cette rotation sur le matériau exotique présent dans les étoiles à neutrons, qui n'existe pas sur Terre. Il est possible qu'il y ait plus de ces objets à découvrir, peut-être même plus rapides; s’ils sont là, INTEGRAL les trouvera. »
Le Dr Shaw est l'auteur principal d'un article sur l'objet accepté pour publication par la revue Astronomy and Astrophysics. Préimpression disponible sur http://arxiv.org/abs/astro-ph/0501507
Source primaire:
Communiqué de presse de l'Université de Southampton
