Découverte d’un champ magnétique autour d’un pulsar « phare » dans la Voie lactée
Des astronomes ont, pour la première fois, cartographié directement le champ magnétique entourant un pulsar inhabituel, surnommé le « Lighthouse » (phare), révélant une autoroute cosmique invisible qui canalise des particules expulsées par ce reste stellaire en rotation rapide. Cette avancée a été rendue possible grâce à la mission du Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE) de la NASA.
Les chercheurs ont mesuré le champ magnétique autour du pulsar PSR J1101−6101 et ont confirmé une prédiction de longue date selon laquelle ses particules à haute énergie se déplacent le long des lignes de champ magnétique s’étendant à travers la Voie lactée. Cette découverte offre un aperçu rare sur la manière dont certains des objets les plus extrêmes de l’univers accélèrent des particules à des vitesses approchant celle de la lumière, comme indiqué dans un communiqué de la NASA.
Les pulsars sont des étoiles à neutrons en rotation rapide, qui sont les restes ultra-denses laissés par l’explosion de grandes étoiles en supernova. Le pulsar PSR J1101−6101, situé au centre de la nébuleuse Lighthouse, tourne environ 16 fois par seconde et se déplace à des vitesses supersoniques après avoir reçu un coup puissant lors de sa formation. En traversant le gaz interstellaire, il laisse derrière lui une traînée de rayons X brillante, tout en produisant un filament étroit qui s’étend presque perpendiculairement à sa direction de déplacement.
Les astronomes avaient longtemps suspecté que cette structure inhabituelle traçait des électrons énergétiques s’échappant le long du champ magnétique de la Voie lactée. Jack Dinsmore, auteur principal de l’étude et étudiant de premier cycle à l’Université de Stanford, a déclaré : « Nous voulions tester cette théorie. Le ‘coupable’ serait de mer la polarisation de la lumière, ce qui indique la direction du champ magnétique. Si le champ magnétique est aligné avec le filament, cela confirme que les particules du filament s’écoulent le long du champ. »
Contrairement aux télescopes X-ray conventionnels, l’IXPE me la polarisation des rayons X, permettant aux scientifiques de reconstruire la géométrie des champs magnétiques autrement invisibles. Étant donné que la nébuleuse Lighthouse est relativement faible en rayons X, les chercheurs ont développé de nouvelles techniques d’analyse pour extraire le maximum d’informations de leurs observations.
L’équipe a découvert que le champ magnétique s’étendait parallèlement à un filament remarquablement long, confirmant que les particules à haute énergie circulent le long des lignes de champ magnétique. Cependant, les observations ont également révélé que le champ est beaucoup plus ordonné que ce que les scientifiques avaient anticipé. Le signal de polarisation particulièrement fort suggère que le filament contient beaucoup moins de turbulence magnétique que les modèles actuels ne le prédisent, offrant de nouvelles perspectives sur la manière dont les pulsars en mouvement rapide injectent des particules énergétiques dans la galaxie environnante.
Les résultats de cette étude ont été publiés le 9 juillet dans The Astrophysical Journal.
Source : NASA
