La supernova de Tycho nous éclaire sur l'origine des rayons cosmiques

En 1572 l’astronome danois Tycho Brahe a observé et étudié l’explosion d’une étoile qui devint alors connue sous le nom de la « supernova de Tycho ».
Plus de quatre siècles plus tard, une image de cette supernova nous est donnée par le télescope spatial Chandra qui nous montre une bulle de débris de plusieurs millions de degrés (vert et rouge) à l’intérieur d’une enveloppe d’électrons extrêmement énergétiques. (filament bleu)

L’expansion supersonique (six millions de miles à l’heure) des débris stellaires a créé deux ondes de choc émettant des rayons X- une se déplaçant vers l’extérieur de la bulle vers le gaz interstellaire et l’autre revenant vers les débris. Ces ondes de choc produisent des changements brutaux de pression et de température un peu comme une version extrême des bangs supersoniques de nos avions à réaction.

Selon la théorie standard, l’onde de choc se déplaçant vers l’extérieur de la bulle devrait être à environ 2 années-lumière des débris stellaires. En fait, Chandra nous montre que les débris stellaires sont à peine à une demi année lumière derrière l’onde de choc.

L’explication la plus satisfaisante est qu’une grande partie de l’énergie de l’onde de choc qui s’échappe de la bulle sert à l’accélération à des vitesses relativistes de noyaux atomiques. Les observations de Chandra confirment cette hypothèse, les noyaux des résidus de la supernova de Tycho sont effectivement accélérés et l’énergie contenue dans ces noyaux est presque cent fois supérieure à celle observée dans des électrons se déplaçant également à haute vitesse.

Cette découverte est importante pour la compréhension de l’origine des rayons cosmiques, les noyaux de haute énergie traversent la Galaxie et bombardent en permanence la Terre.
Depuis leur découverte au début du 20ème siècle, de nombreuses sources de rayons cosmiques ont été proposées et notamment des éruptions solaires ou d’autres étoiles, pulsars disques d’accrétion de trou noir et surtout les suspectes principales : les ondes de choc des supernovae.
Chandra nous apporte donc des arguments forts pour cette dernière hypothèse.

Traduction : Dorian

Source : le site de Chandra