La rotation la plus rapide et probablement le plus petit aimant connu

Représentation d’artiste d’une étoile magnétique. Crédit: ESO / L. Quay

  • Les astronomes ont récemment découvert la rotation la plus rapide et peut-être la plus petite étoile magnétique connue.
  • Cet objet, connu sous le nom de J1818.0-1607, est à environ 21000 années-lumière de Voie Lactée La galaxie.
  • Les étoiles magnétiques sont une classe spéciale d’étoiles à neutrons qui possèdent des champs magnétiques extrêmement puissants.
  • Les chercheurs ont utilisé Chandra et d’autres télescopes pour identifier les propriétés inhabituelles de cet objet.
J1818

Cette image contient une étoile magnétique exceptionnelle, qui est un type d’étoile à neutrons avec des champs magnétiques extrêmement puissants. Les astronomes ont trouvé des preuves que cet objet peut être la plus petite étoile magnétique connue (elle a environ 500 ans dans le temps de la Terre). C’est aussi le plus rapide détecté jusqu’à présent (tournant environ 1,4 fois par seconde). Cette image montre l’étoile magnétique aux rayons X de Chandra (violet) au centre de l’image en conjonction avec les données infrarouges Spitzer et WISE montrant le champ de vision plus large. Les étoiles magnétiques se forment lorsqu’une étoile massive manque de combustible nucléaire et que son noyau s’effondre sur lui-même. Crédit radiographie: NASA / CXC / University of West Virginia / H. Blumer. Infrarouge (Spitzer et Wise): NASA / JPL-Caltech / Spitzer

En 2020, les astronomes ont ajouté un nouveau membre à une famille exclusive d’OVNIS avec la découverte d’une étoile magnétique. Nouvelles notes de NASAL’observatoire à rayons X Chandra aide l’observatoire à soutenir l’idée qu’il l’est aussi Pulsar, Ce qui signifie qu’il émet des impulsions lumineuses régulières.

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Le magnétisme est une sorte de Étoile à neutrons, Un corps incroyablement dense composé principalement de neutrons très serrés, qui se forment à partir du noyau qui s’effondre d’une étoile massive lors d’une explosion de supernova.

Ce qui distingue les étoiles magnétiques des autres étoiles à neutrons, c’est qu’elles possèdent également les champs magnétiques les plus puissants connus dans l’univers. Pour le contexte, la force du champ magnétique de notre planète a environ une valeur de Gauss, tandis qu’un aimant de réfrigérateur mesure environ 100 Gauss. D’autre part, le magnétisme possède des champs magnétiques d’environ un million de milliards de gauss. Si l’étoile magnétique était à environ un sixième du chemin de la lune (environ 40 000 miles), elle effacerait les données de toutes les cartes de crédit sur Terre.

Le 12 mars 2020, des astronomes ont découvert une nouvelle étoile magnétique à l’aide du télescope Nel Girells Swift de la NASA. Il s’agit de la 31e étoile magnétique connue, sur près de 3 000 étoiles à neutrons connues.

Après des observations de suivi, les chercheurs ont déterminé que cet organisme, appelé J1818.0-1607, était spécifique pour d’autres raisons. Premièrement, il s’agit peut-être de la plus petite étoile magnétique connue, avec un âge estimé à environ 500 ans. Cela dépend de la vitesse à laquelle le taux de rotation ralentit et en supposant qu’il est né en train de tourner plus vite. Deuxièmement, il tourne également plus rapidement que toute étoile magnétique découverte précédemment, tournant environ une fois toutes les 1,4 seconde.

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Les observations de Chandra de J1818.0-1607 ont été obtenues moins d’un mois après la découverte avec Swift, donnant aux astronomes la première vue à haute résolution de cet objet aux rayons X. Les données Chandra ont révélé une source ponctuelle où se trouve le magnétar, et il est entouré par une émission de rayons X diffus, peut-être causée par des rayons X réfléchis par la poussière à proximité. (Une partie de cette émission diffuse de rayons X peut être due au vent qui souffle loin de l’étoile à neutrons.)

Harsha Bloomer de l’Université de Virginie occidentale et Samar Safi Harb de l’Université du Manitoba au Canada ont récemment publié les résultats des notes de Chandra J1818.0-1607 à Les lettres du journal astrophysique.

J1818 nommé

Identique à l’image ci-dessus pour l’aimant exceptionnel, mais marqué avec J1818. Crédit radiographie: NASA / CXC / University of West Virginia / H. Blumer. Infrarouge (Spitzer et Wise): NASA / JPL-Caltech / Spitzer

Cette image composite contient un large champ de vision infrarouge de deux missions de la NASA, le télescope spatial Spitzer et le Wide Range Infrared Scan Explorer (WISE), qui ont été capturés avant la détection de l’étoile magnétique. La radiographie de Chandra montre l’aimant en violet. L’étoile magnétique est située près du plan de la Voie lactée à environ 21 000 années-lumière de la Terre.

D’autres astronomes ont également observé le J1818.0-1607 à l’aide de radiotélescopes, tels que le Karl Jansky Very Large Array (VLA) de la NSF, et ont déterminé qu’il émettait des ondes radio. Cela signifie qu’il a également des propriétés similaires à celles d’un “pulsar rotatif”, un type d’étoile à neutrons qui émet des faisceaux de rayonnement qui sont détectés sous forme d’impulsions répétées d’émission lors de sa rotation et de son ralentissement. Seules cinq étoiles magnétiques, dont celle-ci, ont été enregistrées pour fonctionner également comme des pulsars, représentant moins de 0,2% de l’amas connu d’étoiles à neutrons.

Gros plan J1818

Gros plan sur l’étoile magnétique exceptionnelle, J1818.0-1607. Crédit: X-ray: NASA / CXC / University of West Virginia / H. Blumer. Infrarouge (Spitzer et Wise): NASA / JPL-CalTech / Spitzer

Les notes de Chandra peuvent également soutenir cette idée générale. Safi Harb et Bloomer ont étudié l’efficacité avec laquelle J1818.0-1607 convertissait l’énergie d’une rotation réduite en rayons X. Ils ont conclu que cette efficacité est inférieure à celle normalement trouvée pour les étoiles magnétiques, et se situe probablement dans la plage trouvée pour d’autres pulsars en rotation.

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L’explosion qui a créé une étoile magnétique à cet âge aurait laissé un champ de débris détectable. Pour rechercher des restes de supernova, Net Harb et Plumer ont examiné les rayons X de Chandra, les données infrarouges de Spitzer et les données radio de VLA. Sur la base des données de Spitzer et du VLA, ils ont trouvé des preuves potentielles d’un reste, mais à une distance relativement grande du magnétar. Pour couvrir cette distance, le magnétar doit avoir voyagé à des vitesses dépassant de loin celles des étoiles à neutrons plus rapides connues, même en supposant qu’il est beaucoup plus ancien que prévu, ce qui permettrait un temps de trajet plus long.

Référence: «Notes de Chandra sur l’aimant nouvellement découvert Swift J1818.0–1607» Publié par Harsha Bloomer et Samar Safi Harb, 26 novembre 2020 Les lettres du journal astrophysique.
DOI: 10.3847 / 2041-8213 / abc6a2
arXiv: 2011.00324

Le Marshall Space Flight Center de la NASA exécute le programme Chandra. Le Chandra X-ray Center de l’Observatoire Smithsonian contrôle la science depuis Cambridge Massachusetts et les opérations aériennes depuis Burlington, Massachusetts.

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