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Vue inédite d’une étoile à neutrons dévorant son compagnon

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Marrakech, 2 Mar. (Maroc-Actu) –

Des télescopes spatiaux et terrestres ont révélé pour la première fois des rafales de vent provenant d’une étoile à neutrons. en consommant la matière d’une étoile proche.

Cette découverte, publié dans le journal « Nature », fournit de nouvelles informations sur le comportement de certains des objets les plus extrêmes de l’univers.

Les binaires à rayons X de faible masse (LMXB) sont des systèmes contenant une étoile à neutrons ou un trou noir. Ils sont alimentés par la matière arrachée à une étoile voisine, un processus appelé accrétion.. La plupart des accrétions se produisent lors d’éruptions violentes au cours desquelles les systèmes s’illuminent de façon spectaculaire. Dans le même temps, une partie de la matière qui entre en spirale est propulsée dans l’espace sous la forme de vents et de jets provenant du disque.

Les signes les plus courants d’écoulement de matière à partir d’objets astronomiques sont associés à du gaz « chaud ». Malgré cela, jusqu’à présent, seuls des vents de gaz « chaud » ou « froid » ont été observés dans les binaires X transitoires.

Dans cette nouvelle étude, une équipe de chercheurs de onze pays, dirigée par l’Université de Southampton, a étudié la récente éruption de la binaire à rayons X connue sous le nom de Swift J1858. Ils ont utilisé une combinaison de télescopes, dont le télescope spatial Hubble (HST) de la NASA, le satellite XMM-Newton de l’Agence spatiale européenne, le très grand télescope (VLT) de l’Organisation européenne pour l’Observatoire austral et le Gran Telescopio Canarias (GTC) d’Espagne.

Les résultats ont montré des signatures persistantes d’un vent chaud aux longueurs d’onde ultraviolettes se produisant en même temps que les signatures d’un vent froid aux longueurs d’onde optiques. C’est la première fois que les vents d’un tel système sont observés dans différentes bandes du spectre électromagnétique.

L’auteur principal, le Dr Noel Castro Segura, de l’université de Southampton, explique que « les éruptions de ce type sont rares et chacune est unique. Ils sont généralement fortement obscurcis par la poussière interstellaire, ce qui les rend très difficiles à observer. Swift J1858 était spécial, car bien qu’il se trouve de l’autre côté de notre galaxie, l’obscurcissement était suffisamment faible pour permettre une étude complète à plusieurs longueurs d’onde », explique-t-il.

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« Un seul autre système – le trou noir binaire à rayons X, V404 Cyg – a présenté des propriétés similaires. Cependant, notre tentative de réaliser la même expérience sur ce système a échoué, car l’explosion s’est terminée avant que nous ayons pu l’observer simultanément avec des télescopes terrestres et spatiaux », ajoute-t-il. dans une déclaration co-auteur Dr Hernández Santisteban de l’Université de St Andrews.

Swift J1858 est un événement transitoire à rayons X récemment découvert qui présente une variabilité extrême à travers le spectre électromagnétique, ce qui a présenté une opportunité unique.

« Tous les astronomes du domaine étaient incroyablement enthousiastes, au point que nous avons combiné nos efforts pour couvrir l’ensemble du spectre, de de la radio aux rayons X, en utilisant des observatoires de pointe sur Terre et dans l’espace.« continue le Dr Castro Segura.

La co-auteure Nathalie Degenaar, de l’Université d’Amsterdam, ajoute que « les étoiles à neutrons ont une attraction gravitationnelle extrêmement forte qui leur permet d’engloutir le gaz d’autres étoiles. Cependant, les cannibales stellaires sont des mangeurs désordonnés et une grande partie du gaz que les étoiles à neutrons attirent vers elles n’est pas consommée, mais il est projeté dans l’espace à grande vitesse.« .

Ce comportement a un impact majeur à la fois sur l’étoile à neutrons elle-même et sur son environnement immédiat », poursuit-il. Dans cet article, nous présentons une nouvelle découverte qui fournit des informations essentielles sur les modèles d’alimentation désordonnés des étoiles à neutrons. ces monstres cosmiques de biscuits ».

« Cette fois-ci, nous avons eu la chance cosmique de notre côté, car nous avons pu coordonner dix télescopes et les orienter vers J1858, alors qu’elle était pleinement active. Cela nous permet d’obtenir beaucoup plus d’informations, parce que nous pouvons utiliser différentes techniques à différentes longueurs d’onde, remercie le Dr. Hernández Santisteban.

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Degenaar ajoute que « la conception d’une campagne d’observation aussi ambitieuse – construite autour des meilleurs télescopes sur Terre et dans l’espace – était un énorme défi. Il est donc incroyablement excitant que tout ce travail ait porté ses fruits. et nous a permis de faire une découverte clé qui n’aurait pas été possible autrement.« , souligne-t-il.

En plus de découvrir les différents types de vents, l’équipe a pu étudier l’évolution temporelle du gaz qui s’écoule. Ils ont constaté que le vent chaud n’était pas affecté par les fortes variations de la luminosité du système. L’absence d’une telle réponse était auparavant une prédiction théorique non confirmée, basée sur des simulations sophistiquées.

« Dans cette recherche, nous combinons les capacités uniques du HST avec les meilleurs télescopes terrestres, comme le VLT et le GTC, pour obtenir une image complète de la dynamique du gaz dans le système, du proche infrarouge à l’ultraviolet. Cela nous a permis de dévoiler pour la première fois la véritable nature de ces puissants flux sortants. » dit Castro Segura.

« Notre compréhension des causes de ces vents et de leur rôle fondamental dans l’évolution de ces systèmes au fil du temps est, au mieux, médiocre », reconnaît le coauteur, Knox S. Long, astronome émérite au Space Telescope Science Institute.

C’est pourquoi il se dit « enthousiaste à l’idée que les résultats nous offrent une nouvelle fenêtre sur ces phénomènes et qu’ils pourraient, à terme, nous aider à construire une compréhension plus concrète des conditions physiques nécessaires au fonctionnement des vents dans un éventail plus large d’objets astrophysiques.« .

Les nouvelles connaissances apportées par nos résultats sont fondamentales pour comprendre comment ces objets interagissent avec leur environnement », conclut le Dr Castro Segura. En rejetant de l’énergie et de la matière dans la galaxie, ils contribuent à la formation de nouvelles générations d’étoiles et à l’évolution de la galaxie elle-même.

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