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    Kes 75—Le plus jeune pulsar de la Voie lactée révèle les secrets de la disparition des étoiles

    Crédit :Rayons X :NASA/CXC/NCSU/S. Reynolds; Optique :PanSTARRS

    Les scientifiques ont confirmé l'identité du plus jeune pulsar connu dans la galaxie de la Voie lactée en utilisant les données de l'observatoire à rayons X Chandra de la NASA. Ce résultat pourrait fournir aux astronomes de nouvelles informations sur la façon dont certaines étoiles finissent leur vie.

    Après que certaines étoiles massives n'ont plus de combustible nucléaire, puis s'effondrer et exploser en supernova, ils laissent derrière eux des pépites stellaires denses appelées "étoiles à neutrons". Les étoiles à neutrons à rotation rapide et hautement magnétisées produisent un faisceau de rayonnement semblable à un phare que les astronomes détectent sous forme d'impulsions lorsque la rotation du pulsar balaie le faisceau dans le ciel.

    Depuis Jocelyn Bell Burnell, Anthony Hewish, et leurs collègues ont découvert les pulsars grâce à leur émission radio dans les années 1960, plus de 2, 000 de ces objets exotiques ont été identifiés. Cependant, de nombreux mystères subsistent sur les pulsars, y compris leur gamme diversifiée de comportements et la nature des étoiles qui les forment.

    De nouvelles données de Chandra aident à répondre à certaines de ces questions. Une équipe d'astronomes a confirmé que le reste de la supernova Kes 75, situé à environ 19, 000 années-lumière de la Terre, contient le plus jeune pulsar connu de la Voie lactée.

    La rotation rapide et le champ magnétique puissant du pulsar ont généré un vent de matière énergétique et de particules d'antimatière qui s'éloignent du pulsar à une vitesse proche de la vitesse de la lumière. Ce vent pulsar a créé un grand, bulle magnétisée de particules de haute énergie appelée nébuleuse du vent pulsar, vu comme la région bleue entourant le pulsar.

    Dans cette image composite de Kes 75, les rayons X de haute énergie observés par Chandra sont colorés en bleu et mettent en évidence la nébuleuse du vent du pulsar entourant le pulsar, tandis que les rayons X à basse énergie apparaissent en violet et montrent les débris de l'explosion. Une image optique Sloan Digital Sky Survey révèle des étoiles sur le terrain.

    Les données Chandra prises en 2000, 2006, 2009, et 2016 montrent des changements dans la nébuleuse du vent du pulsar avec le temps. Entre 2000 et 2016, les observations de Chandra révèlent que le bord extérieur de la nébuleuse du vent pulsar s'étend à un remarquable 1 million de mètres par seconde, ou plus de 2 millions de miles par heure.

    Cette vitesse élevée peut être due à l'expansion de la nébuleuse du vent pulsar dans un environnement de densité relativement faible. Spécifiquement, les astronomes suggèrent qu'il se dilate en une bulle gazeuse soufflée par le nickel radioactif formé lors de l'explosion et éjecté lors de l'explosion de l'étoile. Ce nickel a également alimenté la lumière de la supernova, alors qu'il se désintégrait en un gaz de fer diffus qui remplissait la bulle. Si c'est le cas, cela donne aux astronomes un aperçu du cœur même de l'étoile qui explose et des éléments qu'elle a créés.

    Le taux d'expansion indique également aux astronomes que Kes 75 a explosé il y a environ cinq siècles, vu de la Terre. (L'objet est d'environ 19, à 000 années-lumière, mais les astronomes se réfèrent au moment où sa lumière serait arrivée sur Terre.) Contrairement à d'autres restes de supernova de cette époque tels que Tycho et Kepler, il n'y a aucune preuve connue dans les documents historiques que l'explosion qui a créé Kes 75 a été observée.

    Pourquoi Kes 75 n'a-t-il pas été vu depuis la Terre ? Les observations de Chandra ainsi que les précédentes d'autres télescopes indiquent que la poussière et le gaz interstellaires qui remplissent notre Galaxie sont très denses dans la direction de l'étoile condamnée. Cela l'aurait rendu trop sombre pour être vu de la Terre il y a plusieurs siècles.

    La luminosité de la nébuleuse du vent du pulsar a diminué de 10 % de 2000 à 2016, principalement concentré dans la zone nord, avec une diminution de 30% dans un nœud brillant. Les changements rapides observés dans la nébuleuse du vent du pulsar Kes 75, ainsi que sa structure inhabituelle, soulignent le besoin de modèles plus sophistiqués de l'évolution des nébuleuses du vent pulsar.

    Un article décrivant ces résultats est paru dans le Journal d'astrophysique .


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