L'explosion la plus intense jamais détectée dans l'Univers

   Profondeurs cachées

En étudiant en détail les données de l'explosion d'une étoile à neutron, des astrophysiciens ont trouvé des oscillations de rayons X qui pourraient fournir les premieres indications du fonctionnement intime de ces mystérieux objets stellaires.

Le 27 décembre 2004, un flash géant provenant d'un objet connu comme étant un Soft Gamma-ray Repeater (SGR : voir l'article sur les magnétars) a été détecté par nos satellites.

Les SGR sont caractérisés par de courtes bouffées de rayons gamma émises de manière répétitive et sont des types particuliers de magnétar ( Il s'agit en effet d'une étoile à neutron, le résidu du cœur effondré d'une étoile morte d'un genre si rare qu'on en compte moins d'une douzaine )

Ces corps célestes se distinguent par une activité magnétique extrême, des millions de milliards de fois supérieure à celle qui règne sur la Terre. Mais SGR 1806-20, selon sa dénomination officielle, est un aimant géant encore plus atypique.

Il est l'un des quatre magnétars connus sous le nom de sursauteurs gamma qui se manifestent par des flambées soudaines de rayonnement gamma de basse énergie. Pour expliquer la violence de l'explosion, certains astronomes émettent l'hypothèse d'un "tremblement d'étoile", la recomposition du champ magnétique ayant fini par libérer des flots d'énergie. Dans le cas de SGR 1806-20, l'explosion a été si violente - la plus grande explosion jamais vue dans l'Univers- qu'elle a affolé tous les détecteurs embarqués à bord des satellites.

Ceci dit la fin du flash a été enregistrée.

Cette semaine dans Astrophysical Journal, GianLuca Israel et son équipe a mis en évidence l'existence d'oscillations de l'émission de rayons X au cours de ce flash. Ce faisant, ils ont plongé comme celà n'avait jamais été encore fait à l'intérieur d'une étoile à neutrons !

Les données ont été recueillies par le Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE), le groupe a ensuite analysé en détail le timing de l'émission des rayons X du flash.

Ils ont détecté de rapides oscillations quasi-périodiques (QPOs) qui apparaissent 170-220 secondes après le début de l'explosion et s'éteignent après 10 minutes.

La fréquence de ces QPOs 92,5 Hz est bien plus grande que la rotation de l'étoile à neutrons et suggère donc fortement qu'elles sont engendrées par des phénomènes de résonnance de l'étoile.

De plus, on met en évidence d'autres oscillations à environ 18 et 30 Hz entre 200 et 300 secondes après le début du flash.

Que veulent dire ces vibrations ? La fréquence dépend de la vitesse du son (ou Alfven) à l'intérieur de l'étoile et de son rayon. La vitesse du son dépend elle de la magnétisation du milieu à travers lequel les ondes se propagent. Donc, la fréquence des QPOs est extrêmement informative.

Dans ce contexte de magnétars, le pic du flash correspond à un éclair de plasma qui s'échappe de l'étoile à des vitesses proches de celle de la lumière, ceci provoquant une onde de choc qui secoue l'étoile entière.

L'éclair peut être repris par le gigantesque champ magnétique de l'étoile et en refroidissant, pourrait être à l'origine des oscillations de rayons X.

Lorsque l'énergie sismique s'est dissipée, les ondes d'Alfven pourraient être majorées et être à l'origine des oscillations rapides  (92,5 Hz QPOs).

Les harmoniques basse fréquence seraient induites par des remaniements structurels de l'étoile.

Par Amber Jenkins

Traduction : Dorian