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RX J0822-4300, l'étoile hyper-véloce

ActualitéClassé sous :Astronomie , RX J0822-4300 , Etoile à Neutrons

Il a fallu cinq années à Chandra, le télescope spatial en rayonnement X de la Nasa, pour mesurer la vitesse de l'étoile à neutrons RX J0822-4300. Elle est si énorme que cet astre s'échappera de notre galaxie d'ici quelques millions d'années.

Les vestiges de la supernova Puppis-A. Crédit Nasa

Il y a environ 3.700 ans, une étoile hyper-massive a explosé en supernova, donnant naissance à une étoile à neutrons aujourd'hui connue sous la nomenclature RX J0822-4300, et à une importante masse de débris s'éparpillant dans l'espace.

Au terme d'une observation étalée sur plusieurs années, le satellite Chandra a pu déterminer que RX J0822-4300 s'éloignait des vestiges de la supernova (Puppis-A) à une vitesse de cinq millions de kilomètres à l'heure, ce qui lui a fait parcourir environ 20 années-lumière depuis l'explosion. A cette cadence, RX J0822-4300 devrait définitivement quitter notre galaxie dans quelques millions d'années...

Les vestiges de la supernova Puppis-A et la situation de l'étoile à neutrons RX J0822-4300. Crédit Nasa.

Mais quelle est la cause de cette vitesse exceptionnelle, sans équivalent connu à ce jour pour une étoile ? Selon Frank Winkler, professeur de physique au Middlebury College (Vermont, Etats-Unis), les simulations sur ordinateur démontrent que lors de l'explosion d'une étoile en supernova, la chute rapide des couches externes sur le noyau d'une étoile à neutron en train d'imploser dégage une énorme quantité d'énergie. Celle-ci se propage ensuite vers l'extérieur, et peut renverser le processus en éjectant violemment les couches externes de l'étoile à une vitesse qui peut atteindre plusieurs millions de km/heure.

Images superposées de la même région du ciel prises à cinq années d'intervalle, mettant en évidence le déplacement de l'étoile. Chédit Nasa/Chandra.

En raison de la complexité du processus et du flux ainsi créé, l'éjection peut ne pas être symétrique, provoquant un effet de réaction qui, comme une fusée, propulse l'étoile à neutrons dans la direction opposée.

Selon Robert Petre du NASA's Goddard Space Flight Center à Greenbelt (Maryland), co-auteur de la publication, cette étoile a obtenu un aller simple pour un voyage en dehors de sa galaxie d'origine. « Des astronomes ont déjà observé d'autres étoiles expulsées hors de notre Voie Lactée, mais très peu avec une telle vitesse », explique-t-il.

Une explication plutôt laborieuse

Mais cette vitesse exceptionnellement élevée, ajoutée à l'absence apparente de pulsations de l'étoile à neutrons, la rend difficilement compréhensible par les théories actuelles les plus sophistiquées. A ce sujet, Frank Winkler explique que cette célérité acquise pourrait être provoquée par une explosion exceptionnellement énergétique, mais les modèles connus sont complexes et difficiles à appliquer à des cas pratiques.

La mesure exacte de la vitesse de RX J0822-4300, qui a été évaluée en combinant déplacement radial apparent, distance et vitesse de récession, reste encore à affiner. Selon les chercheurs, l'étoile a parcouru en cinq années sur la voûte céleste une distance qui équivaut approximativement à celle qui sépare deux chiffres sur une pièce de 20 centimes d'euro observée d'une extrémité à l'autre d'un stade de football... ce qui démontre du même coup l'extraordinaire précision des instruments de Chandra !

Cette découverte a fait l'objet d'une publication dans Astrophysical Journal du 20 novembre 2007.

De récents travaux sur RX J0822-4300 ont aussi été publiés par C.Y. Hui et Wolfgang Becker, tous deux du Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics à Munich (Allemagne), dans la revue Astronomy and Astrophysics à la fin de l'année 2006.

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