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Un pulsar interroge les connaissances sur la matière

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Le télescope Chandra a révélé dernièrement le refroidissement inhabituellement rapide d'un pulsar. Ce phénomène suggère qu'il contient une matière beaucoup plus dense que ce qui était prédit auparavant. La température relativement basse du pulsar ainsi que la vaste toile magnétique de particules de hautes énergies qui l'enveloppe sont susceptibles d'avoir des implications en termes de physique subatomique ou encore d'origine des champs magnétiques des objets cosmiques.

Un pulsar

Une équipe internationale de scientifiques a utilisé les données recueillies par Chandra afin de mesurer la température du pulsar situé au centre de 3C58. Ce pulsar est composé des restes d'une étoile dont l'explosion a été observée en 1181. L'image de 3C58 obtenue par Chandra permet en outre de distinguer de spectaculaires jets, anneaux et boucles de particules de hautes énergies générées par le pulsar. Il s'avère qu'en un peu plus de 800 ans, la surface du pulsar 3C58 s'est refroidie jusqu'à une température se situant à un peu moins d'un million de degrés Celsius, indique Patrick Slane, du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (Cambridge, Massachusetts). Un million de degrés peut sembler très chaud. Mais pour une jeune étoile à neutrons, c'est très froid, précise-t-il.

Les pulsars se forment quand le cœur d'étoiles massives s'effondre pour créer un objet dense de 20 à 30 kilomètres de diamètre, composé presqu'entièrement de neutrons. Les collisions entre les neutrons et autres particules subatomiques à l'intérieur de cet objet produisent des neutrinos qui, en s'échappant de l'étoile, transportent de l'énergie. Ce processus de refroidissement dépend de la densité et du type de particules. La température relativement froide du pulsar 3C58 indique un refroidissement rapide dû à des conditions inattendues à l'intérieur de l'étoile à neutrons. Une explication possible consisterait en la survie, au phénomène d'effondrement, d'une quantité relativement importante de protons, ou peut-être en la présence d'une forme exotique de particules sub-nucléaires.

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