28 mai 2015

 

Découverte d'une étoile à neutrons et d'un trou noir vers le centre de notre Galaxie

 
Une équipe d'astrophysiciens du département Espace de l'Université Technologique du Danemark (DTU Space), menée par le Français Jérôme Chenevez, à récemment découvert dans la direction du centre de la Voie Lactée deux cadavres d'étoiles reprenant leur activité de cannibalisation de leur étoile soeur.

Si ce genre de découverte n'est pas rare en astrophysique des hautes énergies, ce qui l'est plus est l'apparition de ces deux nouvelles sources de rayons X à seulement un mois d'intervalle et séparées l'une de l'autre d'un angle correspondant à peine à deux fois le diamètre apparent de la Lune. La distance séparant réellement ces deux objets peut cependant être de plusieurs centaines d'années lumière, et chacun est au moins éloigné de la Terre de plusieurs milliers, voire dizaines de milliers d'années lumière.

Leur découverte a été rendue possible par la continuelle surveillance de ce secteur de notre Galaxie par les caméras à rayons X JEM-X à bord du satellite Européen INTEGRAL (INTErnational Gamma Ray Astrophysics Laboratory) lancé par l'Agence Spatiale Européenne en 2002, et toujours en fonctionnement autour de la Terre. Vu en rayons X, le ciel, et plus particulièrement dans la direction du centre de la Voie Lactée, est en permanente évolution au gré de l'activité des quelques dizaines de trous noirs et étoiles à neutrons répertoriés dans ce secteur. Ces objets, dits compacts car extrêmement denses (au-delà de la densité nucléaire), sont les cadavres d'étoiles très massives ayant fini leur existence il y a des millions d'années dans d'énormes explosions appelées supernovae.

Contrairement à notre Soleil (qui lui n'explosera pas à la fin de sa vie), environ la moitié des étoiles de la Galaxie sont accompagnées par une ou plusieurs autres étoiles au sein de systèmes stellaires binaires ou multiples. Après l'apparition, suite à une supernova dans un tel système, d'un objet compact (trou noir ou étoile à neutrons), il arrive que l'étoile compagne s'en rapproche suffisamment pour qu'une partie de sa matière soit captée par l'inéluctable attraction gravitationnelle du cadavre stellaire. Ce phénomène, qui selon les cas peut être permanent ou épisodique, provoque l'apparition d'un disque d'accrétion autour de l'objet compact (voir figure). C'est principalement ce disque d'accrétion, composé d'un plasma dont la température peut atteindre plusieurs millions de degrés, qui est la source des rayons X détectés par les instruments des astrophysiciens.

Ainsi, la détection en août et septembre 2014 des deux sources de rayons X jusqu'alors inconnues correspond à la reprise de l'activité vorace de deux objets compacts pour la première fois depuis au moins 50 ans, date des premières observations du ciel en rayons X. Suite à ces découvertes, plusieurs autres satellites emportant des instruments encore plus performants, ainsi que des télescopes au sol, ont été dirigés vers ces deux nouveaux astres.

Les travaux d'analyses des observations sont actuellement en cours dans plusieurs instituts de recherches du monde entier pour tenter de déterminer la nature exacte - trou noir ou étoile à neutrons - de chacun de ces deux objets.

Au vu des premiers résultats, toujours préliminaires, il semblerait que la première de ces sources, dénommée IGR J17451-3022, se comporterait plutôt comme une étoile à neutrons, tandis que la seconde, IGR J17454-2919, montrerait des signes plutôt propres aux trous noirs. Compte tenu du passage du Soleil chaque hiver dans la direction du centre de la Voie Lactée, il n'a pas été possible d'observer cette région depuis le de mois de Novembre, et les équipes sont impatientes de savoir si les deux sources seront toujours en activité lors de la réapparition aux instruments de ce secteur du ciel au cours du mois de Février 2015.

Source : Busy astrophysicist discovers two new x-ray sources, site internet de l'Université Technologique du Danemark.
 
 
 
Les deux sources observées par le satellite européen INTEGRAL. Crédit : ESA.
 
 
 

 
Vue d'artiste d'un système binaire X montrant un objet compact en train d'accréter la matière de son étoile compagne.
Crédits : ESA / NASA.
 

 

 
 
 

Retour

Commentez cet article dans le forum