Des chercheurs européens percent le mystère de l'énergie émise par la nébuleuse du Crabe
Un groupe de scientifiques britanniques et italiens a mis en lumière les origines de l'émission d'énergie élevée provenant de la nébuleuse du Crabe, une rémanence de supernova et de la nébuleuse de vent de pulsar. Découverte pour la première fois au XXVIIIe siècle, la nébuleuse du Crabe offre pour beaucoup l'une des vues de l'espace les plus spectaculaires. Cette étude a permis de détecter des étoiles à neutrons dans la zone de la nébuleuse du Crabe et les résultats ont récemment été publiés dans la revue Science. Les scientifiques de l'université de Southampton au Royaume-Uni, de l'institut national d'astrophysique italien (INAF) et de l'institut italien pour l'astrophysique spatiale et la physique cosmique (IASF) affirment qu'ils ont découvert des étoiles à neutrons, connus également sous le nom de pulsars à rotation, en utilisant l'imagerie spectroscopique et en mesurant la polarisation ou l'alignement des vagues de rayonnement à haute l'énergie dans les rayons gamma. Grâce à leur étude, on a découvert que les photons énergétiques se développaient près du pulsar. Les travaux de recherche antérieurs avaient montré que les systèmes de pulsar contenant des étoiles à neutrons accélèrent les particules à des vitesses considérables, dont la puissance est en moyenne 100 fois supérieure à celle des accélérateurs les plus puissants sur Terre. Des zones d'ombre subsistaient toutefois quant au fonctionnement exact de ces systèmes. Les scientifiques n'avaient pas non plus de réponses en ce qui concerne l'emplacement des particules accélérées. À bord du vaisseau spatial INTEGRAL de l'Agence spatiale européenne (ESA), l'équipe de recherche a utilisé un télescope à rayons gamma pour mesurer la polarisation des rayonnements à haute énergie en détail. «La majorité des rayons gamma proviennent directement du jet», expliquent les chercheurs. Dirigée par le professeur Tony Dean de l'université de Southampton, l'équipe a évalué les données réunies à partir de plus de 600 observations individuelles de la nébuleuse du Crabe. Les données ont ensuite été comparées avec les résultats obtenus à partir d'un modèle informatique sophistiqué. Selon les chercheurs, la polarisation intervient grâce à l'alignement d'un vecteur électrique avec l'axe de rotation de l'étoile à neutrons. Le résultat consiste en une structure extrêmement ordonnée, située près du pulsar. «L'alignement incroyable du vecteur électrique avec l'axe de rotation du pulsar, associé aux similarités qu'ils présentent avec l'angle de polarisation optique, suggère que les deux flux prennent leur source dans le même site proche de l'étoiles à neutrons», explique le professeur Dean. «Ces découvertes ont des implications claires sur de nombreux aspects des accélérateurs à haute énergie tels que la nébuleuse du Crabe.» Selon les experts, une explosion de supernova est à l'origine de la nébuleuse du Crabe, qui a été observée pour la première fois en 1054 par des astronomes chinois et considérée comme une nouvelle étoile de la constellation du Taureau. La nébuleuse du Crabe a par la suite été découverte en 1731 par John Bevis, un astronome amateur de nationalité britannique. Les experts expliquent que l'explosion a laissé derrière elle un pulsar ou une étoile à neutrons en rotation entourée d'une nébuleuse de particules produisant des rayons. Située à quelque 6300 années-lumière du soleil, elle est constituée de filaments mesurant près de 6 minutes d'arc de long (une unité de mesure de la distance angulaire égale à un 60e de degré) et de 4 minutes d'arc de large. Les filaments sont composés d'hélium ionisé et d'hydrogène, ainsi que de carbone, de fer, de néon, de nitrogène et de souffre. Les experts expliquent que la nébuleuse du Crabe a la forme d'une sphère ovale.
Pays
Italie, Royaume-Uni