Une étoile à neutrons énigmatique

[neo]

Bonsoirs à tous

 

 

En utilisant les données de l'observatoire XMM-Newton, un groupe international d'astrophysiciens a découvert qu'une étoile à neutrons en rotation semble ne pas être aussi stable que prévu. Ces observations en rayons X promettent de donner de nouvelles idées sur l'évolution thermique et finalement sur la structure intérieure des étoiles à neutrons.

 

 

 

Les étoiles à neutrons en rotation, connues également comme des pulsars, sont connues généralement pour la régularité de leur rotation. Grâce à leurs signaux périodiques, émis dans les longueurs d'ondes radio ou en rayons X, elles peuvent servir d'horloges astronomiques très précises.

 

 

 

Les scientifiques ont constaté que pendant les quatre années et demi passées la température d'un objet énigmatique, nommé RX J0720.4-3125, a continué de monter. Cependant, des observations très récentes ont montré que cette tendance s'est inversée complètement et la température est maintenant en diminution.

 

 

 

Selon les scientifiques, cet effet n'est pas dû à une variation réelle dans la température, mais à un changement géométrique de vue. RX J0720.4-3125 subit plus vraisemblablement un effet de précession, qui fait qu'elle bascule lentement et donc, au fil du temps, montre aux observateurs des secteurs différents de la surface.

 

 

 

Les étoiles à neutrons sont une des étapes finales d'évolution stellaire. Avec une masse comparable avec celle de notre Soleil confinée dans une sphère de 20-40 km de diamètre, leur densité est même un peu plus élevée que celle d'un noyau atomique - un milliard de tonnes par centimètre cube. Peu après leur naissance dans une explosion de supernova leur température est de l'ordre de 1.000.000° Celsius et la majeure partie de leur émission thermique tombe dans la bande des rayons X du spectre électromagnétique. Les jeunes étoiles à neutrons isolées se refroidissent lentement et il s'écoule un million d'années avant qu'elles ne deviennent trop froides pour être observables en rayons X.

 

 

 

Les étoiles à neutrons possèdent des champs magnétiques très forts, habituellement plusieurs trillions de fois plus fort que celui de la Terre. Le champ magnétique peut être si fort qu'il influence le transport de chaleur de l'intérieur stellaire à travers la croûte menant aux points chauds autour des pôles magnétiques vers la surface de l'étoile.

 

 

 

C'est l'émission de ces calottes polaires plus chaudes qui dominent le spectre de rayons X. Il y a seulement quelques étoiles à neutrons isolées connues dont nous pouvons directement observer l'émission thermique de la surface de l'étoile. Une d'entre elles est RX J0720.4-3125, tournant avec une période d'environ huit secondes et demie. "Étant donné le long laps de temps de refroidissement, il était par conséquent fortement inattendu de voir son spectre de rayons X changer sur deux ou trois ans" note Frank Haberl (Max-Planck-Institute for Extraterrestrial Physics, Garching, Allemagne), dirigeant du groupe de recherche.

 

 

 

"Il est très peu probable que la température globale de l'étoile à neutrons change rapidement. Nous voyons plutôt des secteurs différents de la surface stellaire à différents moments. C'est aussi observé pendant la période de rotation de l'étoile à neutrons quand les points chauds interviennent ou quittent notre ligne de vision et ainsi leur contribution à l'émission totale change", ajoute Haberl.

 

 

 

Un effet semblable sur une échelle de temps beaucoup plus longue peut être observé quand l'étoile à neutrons subit un effet de précession (de la même manière qu'une toupie). Dans ce cas l'axe de rotation lui-même se déplace autour d'un cône conduisant à un lent changement de la géométrie d'observation au cours des années. La précession peut être causée par une légère déformation de l'étoile d'une sphère parfaite, qui peut avoir son origine dans le champ magnétique très fort.

 

 

 

Au cours de la première observation de RX J0720.4-3125 par XMM-Newton en Mai 2000, la température observée était au minimum et la plus grande et plus froide tache était principalement visible. Par contre, quatre ans plus tard (en Mai 2004) la précession a apporté la vision essentiellement de la seconde tache plus chaude et plus petite, ce qui a produit l'augmentation observée de température. Ceci explique probablement la variation observée en température et les secteurs d'émission, et leur anti-corrélation.

 

 

 

Dans leur recherche, Haberl et ses collègues ont développé un modèle pour RX J0720.4-3125 qui peut expliquer beaucoup de caractéristiques particulières qui représentaient un défi jusqu'ici. Dans ce modèle le changement à long terme de la température est produit par les portions différentes des deux calottes polaires chaudes qui entrent en vue avec l'effet de précession de l'étoile sur une période d'environ sept à huit ans.

 

 

 

Pour qu'un tel modèle fonctionne, les deux régions polaires émettrices doivent avoir des températures et des tailles différentes, comme cela a été récemment proposé dans le cas d'un autre membre de la même classe d'étoiles à neutrons isolées.

 

 

 

Selon l'équipe, RX J0720.4-3125 est probablement le meilleur cas pour étudier la précession d'une étoile à neutrons via son émission de rayons X directement visible de la surface stellaire. La précession peut être un outil puissant pour explorer l'intérieur de l'étoile à neutrons et apprendre sur l'état de la matière dans des conditions que nous ne pouvons pas produire en laboratoire.

 

 

 

Des observations supplémentaires avec XMM-Newton sont prévues pour surveiller cet objet intrigant. "Nous continuons la modélisation théorique de laquelle nous espérons en apprendre plus sur l'évolution thermique, la géométrie des champs magnétiques de cette étoile particulière et la structure intérieure des étoiles à neutrons en général" conclu Haberl.

 

 

 

http://www.esa.int/esaSC/SEMSIWNFGLE_index_0.html

 

 

 

aurevoir

[albert einstein]

Salut à tous

 

Un autre lien sur l'étrange étoile à neutron;

 

http://perso.orange.fr/pgj/0606-nouvelles.htm#J0617

 

et ;

 

http://chandra.harvard.edu/photo/2006/ic443/

 

 

amicalement