Le magnétar SGR 1935+2154

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Le 28 avril 2020, au lendemain de la détection par satellite d'une bouffée de rayons gamma en provenance du magnétar SGR 1935+2154, 2 équipes ont très opportunément braqué leur radio-telescope sur l'objet source.

Un sursaut radio rapide ( Fast Radio Bursts ) 40 000 fois plus puissant que tout ce qui avait déjà été détecté dans la Voie Lactée a été mesuré par les 2 équipes.

Pour rappel un magnétar est un pulsar à rotation ultra-rapide, doté d'un champ magnétique extreme pouvant atteindre 10^15 Gauss. ( 0.5 Gauss en moyenne pour le CM terrestre ! )

 

https://www.pourlascience.fr/sd/astrophysique/les-magnetars-source-des-sursauts-radio-rapides-19700.php

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Un communiqué du CEA :

 

http://www.cea.fr/drf/Pages/Actualites/En-direct-des-labos/2020/le-mystere-des--sursauts-radio-rapides--en-voie-delucidation-.aspx

 

Le mystère des « sursauts radio rapides » en voie d’élucidation

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https://www.ca-se-passe-la-haut.fr/2021/07/decouverte-dun-comportement-periodique.html#more

 

Découverte d'un comportement périodique fenêtré pour le magnétar SGR 1935+2154

 

"...Mikhail Denissenya, Bruce Grossan et Eric Linder (Université de Berkeley) qui ont prédit le 19 mars dernier dans le préprint de leur article que le magnétar SGR 1935+2154 allait se réveiller en juin pour une période d'activité de 4 mois. Le magnétar est effectivement redevenu actif le 24 juin avec une nouvelle bouffée de rayons X et gamma suivie par d'autres..."

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https://asas-sn.osu.edu/sky-patrol/coordinate/f33e0812-bdc5-4237-9383-b48b5615786d

 

15~16  mag   SGR 1935+2154   

 

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Le 25/08/2020 à 11:16, Diziet Sma a dit :

Pour rappel un magnétar est un pulsar à rotation ultra-rapide, doté d'un champ magnétique extreme pouvant atteindre 10^15 Gauss. ( 0.5 Gauss en moyenne pour le CM terrestre ! )

 

 

Un communiqué de l'ESO (en français) relate une possible percée dans la connaissance de l'origine de ces astres exotiques :

 

https://www.eso.org/public/france/news/eso2313/

 

Un nouveau type d'étoile donne des indices sur l'origine mystérieuse des magnétars

 

Les magnétars sont les aimants les plus puissants de l'Univers. Ces étoiles mortes super denses, dotées d'un champ magnétique ultra puissant, se trouvent partout dans notre galaxie, mais les astronomes ne savent pas exactement comment elles se forment. Aujourd'hui, grâce à plusieurs télescopes dans le monde, dont ceux de l'Observatoire Européen Austral (ESO), des chercheurs ont découvert une étoile active susceptible de devenir un magnétar. Ce résultat marque la découverte d'un nouveau type d'objet astronomique - les étoiles magnétiques massives à hélium - et apporte des éclaircissements sur l'origine des magnétars.

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Ce magnétar est le sujet d'une nouvelle étude parue dans Nature ; Communiqué de la NASA en traduction automatique :

 

https://www.nasa.gov/missions/nustar/nasa-telescopes-find-new-clues-about-mysterious-deep-space-signals/

Les télescopes de la NASA découvrent de nouveaux indices sur de mystérieux signaux dans l’espace lointain

À l’aide de deux télescopes à rayons X de l’agence, les chercheurs ont pu zoomer sur le comportement erratique d’une étoile morte alors qu’elle libérait une brève et brillante rafale d’ondes radio.

 

Qu’est-ce qui cause les mystérieux sursauts d’ondes radio de l’espace lointain ? Les astronomes sont peut-être sur le point de fournir une réponse à cette question. Deux télescopes à rayons X de la NASA ont récemment observé l’un de ces événements – connu sous le nom de sursaut radio rapide – quelques minutes seulement avant et après qu’il se soit produit. Cette vue sans précédent met les scientifiques sur la voie d’une meilleure compréhension de ces événements radio extrêmes.

 

Bien qu’ils ne durent qu’une fraction de seconde, les sursauts radio rapides peuvent libérer à peu près autant d’énergie que le Soleil en un an. Leur lumière forme également un faisceau semblable à celui d’un laser, ce qui les distingue des explosions cosmiques plus chaotiques.

Parce que les rafales sont si brèves, il est souvent difficile de déterminer d’où elles viennent. Avant 2020, ceux qui remontaient à leur source provenaient de l’extérieur de notre propre galaxie – trop loin pour que les astronomes puissent voir ce qui les a créés. Puis un sursaut radio rapide a éclaté dans la galaxie d’origine de la Terre, provenant d’un objet extrêmement dense appelé magnétar – les restes effondrés d’une étoile qui a explosé.

En octobre 2022, le même magnétar – appelé SGR 1935+2154 – a produit un autre sursaut radio rapide, celui-ci étudié en détail par le NICER (Neutron Star Interior Composition Explorer) de la NASA sur la Station spatiale internationale et NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) en orbite terrestre basse. Les télescopes ont observé le magnétar pendant des heures, entrevoyant ce qui s’est passé à la surface de l’objet source et dans son environnement immédiat, avant et après le sursaut radio rapide. Les résultats, décrits dans une nouvelle étude publiée le 14 février dans la revue Nature, sont un exemple de la façon dont les télescopes de la NASA peuvent travailler ensemble pour observer et suivre des événements de courte durée dans le cosmos.

 

Le sursaut s’est produit entre deux « glitchs », lorsque le magnétar a soudainement commencé à tourner plus vite. On estime que SGR 1935+2154 mesure environ 20 kilomètres de diamètre et tourne environ 3,2 fois par seconde, ce qui signifie que sa surface se déplaçait à environ 11 000 km/h. Le ralentir ou l’accélérer nécessiterait une quantité importante d’énergie. C’est pourquoi les auteurs de l’étude ont été surpris de voir qu’entre les glitches, le magnétar ralentissait à moins que sa vitesse d’avant le problème en seulement neuf heures, soit environ 100 fois plus rapidement que ce qui a jamais été observé dans un magnétar.

« En règle générale, lorsque des problèmes se produisent, il faut des semaines ou des mois au magnétar pour revenir à sa vitesse normale », a déclaré Chin-Ping Hu, astrophysicien à l’Université nationale d’éducation de Changhua à Taïwan et auteur principal de la nouvelle étude. « Il est donc clair que les choses se passent avec ces objets sur des échelles de temps beaucoup plus courtes que nous ne le pensions auparavant, et cela pourrait être lié à la vitesse à laquelle les sursauts radio sont générés. »

 

Spin cycle
Lorsqu’ils essaient de reconstituer exactement comment les magnétars produisent des sursauts radio rapides, les scientifiques ont beaucoup de variables à prendre en compte.

Par exemple, les magnétars (qui sont un type d’étoile à neutrons) sont si denses qu’une cuillère à café de leur matériau pèserait environ un milliard de tonnes sur Terre. Une densité aussi élevée signifie également une forte attraction gravitationnelle : une guimauve tombant sur une étoile à neutrons typique aurait un impact avec la force d’une bombe atomique précoce.

La forte gravité signifie que la surface d’un magnétar est un endroit volatil, libérant régulièrement des rafales de rayons X et de lumière de plus haute énergie. Avant le sursaut radio rapide qui s’est produit en 2022, le magnétar a commencé à libérer des éruptions de rayons X et de rayons gamma (des longueurs d’onde de lumière encore plus énergétiques) qui ont été observées dans la vision périphérique des télescopes spatiaux à haute énergie. Cette augmentation de l’activité a incité les opérateurs de mission à pointer NICER et NuSTAR directement sur le magnétar.

« Tous ces sursauts de rayons X qui se sont produits avant ce problème auraient eu, en principe, suffisamment d’énergie pour créer un sursaut radio rapide, mais ils ne l’ont pas fait », a déclaré le co-auteur de l’étude, Zorawar Wadiasingh, chercheur à l’Université du Maryland, College Park et au Goddard Space Flight Center de la NASA. « Il semble donc que quelque chose ait changé pendant la période de ralentissement, créant le bon ensemble de conditions. »

 

Qu’est-ce qui aurait pu se passer d’autre avec SGR 1935+2154 pour produire un sursaut radio rapide ? L’un des facteurs pourrait être que l’extérieur d’un magnétar est solide et que la haute densité écrase l’intérieur dans un état appelé superfluide. Parfois, les deux peuvent se désynchroniser, comme de l’eau qui ballotte à l’intérieur d’un bocal à poissons en rotation. Lorsque cela se produit, le fluide peut fournir de l’énergie à la croûte. Les auteurs de l’article pensent que c’est probablement ce qui a causé les deux problèmes qui ont mis fin au sursaut radio rapide.

Si le problème initial a provoqué une fissure à la surface du magnétar, il aurait pu libérer de la matière de l’intérieur de l’étoile dans l’espace comme une éruption volcanique. La perte de masse provoque un ralentissement des objets en rotation, de sorte que les chercheurs pensent que cela pourrait expliquer la décélération rapide du magnétar.

 

Mais n’ayant observé qu’un seul de ces événements en temps réel, l’équipe ne peut toujours pas dire avec certitude lequel de ces facteurs (ou d’autres, tels que le puissant champ magnétique du magnétar) pourrait conduire à la production d’un sursaut radio rapide. Certains pourraient ne pas être du tout liés à l’explosion.

« Nous avons sans aucun doute observé quelque chose d’important pour notre compréhension des sursauts radio rapides », a déclaré George Younes, chercheur à Goddard et membre de l’équipe scientifique NICER spécialisée dans les magnétars. « Mais je pense que nous avons encore besoin de beaucoup plus de données pour compléter le mystère. »

Modifié 15 février par jackbauer 2

[Diziet Sma 2 152]

Fascinant la quantité d'énergie que peut libérer ce mécanisme mal connue de Glitch, sur un objet qui ne fait après tout qu'une vingtaine de km.

Dans l'état actuel des connaissances le glitch c'est :

 " Il est aujourd'hui établi qu'au moins pour certains pulsars, le phénomène de glitch est dû à un couplage complexe entre la croûte solide de l'étoile à neutrons et son cœur, qui est superfluide. Un modèle décrit ainsi l'étoile à neutrons comme composée de deux couches, la croûte et le cœur, qui voient leur rotation amenée à se désolidariser brusquement avant que par viscosité les deux se synchronisent à nouveau. ( Wiki )

Modifié 16 février par Diziet Sma

[jackbauer 2 13 728]

L' indispensable Eric Simon ("ça se passe la haut") nous explique l'affaire avec sa clarté habituelle :

 

https://www.ca-se-passe-la-haut.fr/2024/02/un-sursaut-radio-rapide-observe-pile.html