Le magnétisme des étoiles à neutrons

[Flippouse]

Salut les gens !

 

Je voudrais comprendre ( si possible ) ceci :

 

Comment se forme le magnétisme dans les étoiles à neutrons ?

 

Pourquoi les poles magnétiques des pulsars sont-ils différents de l'axe de rotation de l'étoile ( comme c'est le cas pour les étoiles à neutrons )

 

Pourquoi un magnétar est-il plus puissant qu'un pulsar ?

 

Comment les poles magnétiques emmettent un rayonnement ?

 

Merci beaucoup !

 

PS : Ca fait peut-etre un peu trop de questions pour un premier message ??

[Gaétan]

Pour la première question, lors de l'explosion en supernovae d'une étoile, le noyau s'éffondre et forme une étoile à neutron. Lors de cette événement, la conservation de l'énergie cinétique de roration (ou la conservation du moment cinétique) et la conservation de l'énergie magnétique conduisent à un objet compact en rotation très rapide avec un très fort champ magnétique. En effet, un conducteur -ici un superfluide de neutron- en rotation induit un champ magnétique, et plus la rotation est rapide, plus le champ est intense. Les pulsars les plus rapides font jusqu'à 640 tours par seconde et les champ magnétique les plus intense sont de l'ordre du millard de teslas. C'est énorme en comparaison du champ terrstre, 0.00005 tesla.

Il s'agit donc de conservation de l'énergie d'un objet qui s'est effondré.

 

Pour la deuxième question, les pulars ont les mêmes propriétés que les étoiles à neutrons simplement parce que c'est la même chose. L'étoile à neutron est l'objet théorique qui correspond aux pulsars qui sont des objets qui existent et qui sont observés. En fait, le premier modèle d'étoiles à neutrons date de 1939 (modèle de Tolman-Oppenheimer-Volkof), suite à la découverte du neutron en 1932 par James Chadwick (prix Nobel 1935). Tandis que les pulsars ont été observés par hasard pour la première fois en 1967. Ils ont été appellés pulars sans trop savoir ce que c'était, ça ressemblait à des étoiles et ça pulsait.

Quand à savoir pourquoi les pôles magnétique et géographique ne correspondent pas, je pense qu'il suffit d'observer que c'est toujours le cas, même dans le système solaire, l'effondrement du noyau stellaire amplifiant le tout.

 

Je zappe la troisième question parce que je sais pas. Mais après une toute petite recherche :

http://fr.wikipedia.org/wiki/Magn%C3%A9tar

Et d'après ce que je lis, les magnétars sont juste des pulsars avec un champ magnétique plus intense.

 

Pour la dernière question, le champ magnétique en rotation induit, comme dans une dinamo de vélo, un champ électrique, mais qui peut atteindre mille milliards de volts. Cette différence de potentiels arrache des particules chargées aux pôles de l'étoile à neutrons. Ces particules suivent les lignes de champ magnétique et sont accélérée à des vitesses relativistes. Comme les lignes de champ sont courbes, les particules subissent une accélération transverse et émettent des ondes radio sous forme de deux cônes au dessus des pôles.

Il suffit qu'un de ces cônes balait la Terre pour qu'on observe un pulsars grace à un radiotéléscope.

[ArthurDent]

(texte cité)

En effet' date=' un conducteur -ici un superfluide de neutron- en rotation induit un champ magnétique, et plus la rotation est rapide, plus le champ est intense.

[/quote']

 

Les neutrons sont électriquement neutres, ils ne sont donc pas responsables du champ magnétique. Mais j' imagine que même dans le cas d' une étoile à neutron il reste un résidu du plasma de l' étoile d' origine dans les couches externes, et ce plasma en rotation rapide est susceptible de produire un champ magnétique ...

 

A+

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Pascal.

[Gaétan]

Oui, bien sûr, il n'y a jamais 100% de neutron dans une étoile à neutrons. J'ai le chiffre de ~90% en tête sans être sûr. Mais la structure d'une étoile à neutrons est plus compliquée. Il y aurait notament une couche solide de fer ionisé de ~0.3 km en surface, dont je n'avait pas parlé. Ensuite, la concentration en fer va en diminuant dans un liquide de neutrons, protons et électrons, pour finalement devenir un superfluide de neutrons, qui atteint 100 milliards de kg/cm³. Le noyau pourrait être constitué d'un fluide de quarks (u,d et s), mais je sais qu'il existe d'autres hypothèses qui prévoient des hypérons ou des mésons. En tout cas, l'hypothèse d'un fluide de quarks est retenue pour construire un autre modèle, les étoiles à quarks qui seraient encore plus compacts et plus stables.

[ArthurDent]

(texte cité)

Il y aurait notament une couche solide de fer ionisé de ~0.3 km en surface' date=' dont je n'avait pas parlé.

[/quote']

 

Cf cette paire de papier sur la structure externe des étoiles à neutrons :

http://www.arxiv.org/abs/astro-ph/0511803

http://www.arxiv.org/abs/astro-ph/0512088

 

A+

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Pascal.