Dans une étude récente publiée dans Astronomie naturelle, une équipe internationale de chercheurs dirigée par la NASA et l’Université George Washington a examiné les données d’une détection d’octobre 2020 de ce que l’on appelle un “grand événement de ralentissement de spin”, également connu sous le nom d'”anti-glitch”, d’un type de neutron étoile connue sous le nom de magnétar appelée SGR 1935 + 2154 et située à environ 30 000 années-lumière de la Terre, SGR signifiant répéteurs gamma mous. De tels événements se produisent lorsque le magnétar subit une diminution soudaine de sa vitesse de rotation, qui dans ce cas a été suivie de trois types de sursauts radio connus sous le nom de sursauts radio rapides extragalactiques (FRB), puis d’émissions radio pulsées pendant un mois juste après le taux de rotation initial. diminuer.
Pour l’étude, les chercheurs ont examiné la rotation du magnétar à l’aide des données de rayons X de la mission multi-miroir à rayons X (XMM-Newton) de l’Agence spatiale européenne (ESA) actuellement en orbite terrestre, et de la NASA Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER) actuellement rattaché à la Station Spatiale Internationale (ISS). Les chercheurs ont démontré que la réduction soudaine de la rotation du magnétar était probablement le résultat d’une rupture semblable à un volcan à la surface de l’étoile qui a déchargé un immense « vent » de particules dans l’espace. L’étude a révélé comment un vent aussi immense pouvait provoquer des variations dans les champs magnétiques de l’étoile, qui se sont ensuite transformés en émissions radio qui ont ensuite été détectées par le télescope sphérique à ouverture de cinq cents mètres (FAST) de la Chine.
“Les gens ont émis l’hypothèse que les étoiles à neutrons pourraient avoir l’équivalent de volcans à leur surface”, a déclaré le Dr Matthew Baring, professeur de physique et d’astronomie à l’Université Rice et co-auteur de l’étude, dans un communiqué. “Nos découvertes suggèrent que cela pourrait être le cas et qu’à cette occasion, la rupture était très probablement au niveau ou à proximité du pôle magnétique de l’étoile.”
Ce qui rend les événements anti-glitch si uniques, c’est leur rareté, cet anti-glitch n’étant que le troisième événement de ce type détecté dans l’histoire. Le but de cette étude était d’aider à déterminer les processus derrière les événements anti-glitch, tandis que les événements glitch, ou l’augmentation soudaine de la rotation d’une étoile, peuvent traditionnellement être expliqués par des changements à l’intérieur de l’étoile. Pour cet article, un modèle de vent piloté par un volcan a été utilisé pour aider à expliquer l’anti-glitch d’octobre 2020.
“Un vent de particules puissant et massif émanant de l’étoile pendant quelques heures pourrait établir les conditions de la baisse de la période de rotation”, a déclaré le Dr Baring. “Nos calculs ont montré qu’un tel vent aurait également le pouvoir de modifier la géométrie du champ magnétique à l’extérieur de l’étoile à neutrons.”
Le Dr Baring a déclaré que la rupture pourrait être une formation semblable à un volcan puisque “les propriétés générales de la pulsation des rayons X nécessitent probablement que le vent soit lancé à partir d’une région localisée à la surface”.
“Ce qui rend l’événement d’octobre 2020 unique, c’est qu’il y a eu une rafale radio rapide du magnétar quelques jours seulement après l’anti-glitch, ainsi qu’une activation d’émission radio pulsée et éphémère peu de temps après”, a déclaré le Dr Baring. . “Nous n’avons vu qu’une poignée de magnétars radio pulsés transitoires, et c’est la première fois que nous voyons un allumage radio d’un magnétar presque contemporain d’un anti-glitch.”
Ce n’est pas la première fois que SGR 1935 + 2154 fait l’actualité, car l’observatoire Neil Gehrels Swift de la NASA a détecté des sursauts de rayons X à tir rapide de ce magnétar en avril 2020, qui a été noté comme le premier FRB détecté dans la Voie lactée.
Historique des observations de Magnetar
Les magnétars sont un type d’étoile à neutrons qui se forme après l’effondrement d’une étoile après la supernova. Ils sont connus pour leurs champs magnétiques extrêmement puissants qui peuvent émettre de grandes rafales de rayonnement électromagnétique à haute énergie, en particulier des rayons gamma et des rayons X. Comme la plupart des étoiles à neutrons, les magnétars sont petits avec un diamètre de seulement 20 km (12 mi) et environ 1,4 masse solaire.
Alors que l’événement anti-glitch magnétar décrit dans cette étude récente n’était que le troisième événement de ce type détecté dans l’histoire, les magnétars, et plus particulièrement les SGR, ne sont pas nouveaux dans le monde scientifique. La première méga-éruption SGR observée a été détectée en mars 1979 lorsqu’une onde de rayonnement gamma se déplaçant à la vitesse de la lumière a traversé notre système solaire. Au cours de cette rencontre, plusieurs satellites sans équipage de la NASA, soviétiques et du ministère de la Défense à divers endroits du système solaire ont chacun été frappés par des niveaux intenses de rayonnement à des moments variables, qui ont ensuite été utilisés pour calculer la source de l’immense éclatement du reste de la supernova. SGR 0525-66 dans le Grand Nuage de Magellan, à environ 165 000 années-lumière de la Terre.
En mai 2008, un magnétar sous-lit SGR 1900 + 14 a été imagé en infrarouge par le télescope spatial Spitzer de la NASA avec des détails incroyables, montrant un anneau de sept années-lumière de diamètre englobant la structure massive. Des scientifiques ont postulé dans un article publié dans Nature au moment où l’image de SGR 1900+14 a été produite par une éruption géante émise en août 1998.
Les magnétars nous ont déjà appris ce qui se passe lorsque les étoiles meurent et les types de rayonnement qu’elles émettent, mais nous pouvons encore en apprendre beaucoup plus à leur sujet, et ils continueront d’être l’un des objets les plus fascinants du cosmos. Quelles nouvelles connaissances apprendrons-nous sur les magnétars dans les années et les décennies à venir ? Seul le temps nous le dira, et c’est pourquoi nous faisons de la science !
Comme toujours, continuez à faire de la science et continuez à regarder vers le haut !
