Des astronomes ont découvert un filament de matière et d’antimatière de 40 trillions de miles de long, éjecté par un pulsar et brillant dans la lumière des rayons X, le plus grand jamais découvert.
Les astronomes ont découvert pour la première fois ce filament, qui sont les plus grandes structures connues dans l’univers, en 2020 grâce à l’observatoire Chandra X-ray de la Nasa, un télescope spatial tourné vers les énergies des rayons X.
Mais le détecteur de Chandra n’était pas assez grand pour visualiser toute la longueur du panache, et dans un récent communiqué de presse, l’équipe de Chandra a annoncé la découverte de la longueur record – trois fois plus longue que tout panache observé auparavant – sur la base de nouvelles observations.
La source du panache est le pulsar PSR J2030+4415, une étoile à neutrons tournant rapidement avec un puissant champ magnétique à environ 1 600 années-lumière de la Terre dans notre galaxie. Un pulsar comprime toutes les cartes d’une étoile supermassive dans un espace de la taille d’une petite ville, en tournant trois fois par seconde.
“Il est étonnant qu’un pulsar de seulement 15 km de diamètre puisse créer une structure si grande que nous pouvons la voir à des milliers d’années-lumière”, a déclaré dans un communiqué Martijn de Vries, chercheur postdoctoral en physique des particules astrophysiques à l’Université de Stanford et responsable de l’étude.
“Avec la même taille relative, si le filament s’étendait de New York à Los Angeles, le pulsar serait environ 100 fois plus petit que le plus petit objet visible à l’œil nu.”
Les conditions extrêmes autour des pulsars comme PSR J2030+4415 pourraient apporter une réponse à une énigme de longue date : pourquoi y a-t-il tant de positrons dans la Voie lactée ?
La plupart de la matière visible dans l’univers est de la matière ordinaire, plutôt que de l’antimatière, des particules d’antimatière possédant la charge électrique opposée aux particules ordinaires. L’équivalent antimatière de l’électron chargé négativement est le positron, et les deux s’annihilent mutuellement pour produire un rayonnement gamma s’ils entrent en collision.
Les chercheurs pensent que les conditions extrêmes autour des pulsars pourraient produire des positrons, mais jusqu’à récemment, on supposait que ces particules chargées seraient piégées dans le champ magnétique du pulsar. Les astronomes ont même observé des “halos” de rayonnement gamma autour des pulsars, indiquant que des positrons et des électrons s’annihilaient dans le champ magnétique de l’étoile.
Mais le pulsar PSR J2030+4415 suggère que les champs magnétiques des pulsars peuvent parfois fuir.
Lorsque les étoiles se déplacent dans l’espace, elles poussent le gaz interstellaire devant elles, comme l’eau devant la proue d’un navire.
Les scientifiques de Chandra pensent maintenant qu’il y a quelques décennies, PSR J2030+4415 a rattrapé ce “choc de proue” de gaz interstellaire, et lorsque le champ magnétique de l’étoile a interagi avec le champ magnétique du nuage de gaz interstellaire, des positrons et des électrons ont jailli le long de la connexion magnétique.
Les scientifiques émettent maintenant l’hypothèse que des “buses” magnétiques similaires projetant de la matière et de l’antimatière sur des milliards de kilomètres pourraient être la source des positrons observés par des détecteurs spéciaux sur Terre.
