septembre 27, 2022

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Des scientifiques ont observé des vents froids et chauds faire exploser une étoile à neutrons

La récente explosion d’un binaire à rayons X connu sous le nom de Swift J1858 a surpris les astronomes

Utilisant les télescopes les plus puissants sur Terre et dans l’espace, Une équipe d’astronomes a détecté pour la première fois des vents chauds, chauds et froids soufflant d’une étoile à neutrons alors qu’elle absorbe la matière d’une étoile proche.. Cette découverte donne un nouvel aperçu du comportement de certaines des choses les plus extrêmes de l’univers.

Les binaires à rayons X de faible masse (LMXB) sont des systèmes qui contiennent soit une étoile à neutrons, soit un trou noir.. Ils sont alimentés par un matériau qui s’est séparé d’une étoile proche, un processus connu sous le nom d’accrétion. La plupart de l’accumulation se produit lors d’éruptions violentes où les systèmes sont illuminés de façon spectaculaire. Dans le même temps, une partie de la matière ascendante est poussée dans l’espace sous la forme de vents et de jets de disques. Les signes les plus courants de matériaux émergeant d’objets astronomiques sont associés à des gaz « chauds ». Jusqu’à présent, cependant, des vents de gaz « chauds » ou « froids » ont été observés dans des binaires de rayons X transitoires.

Dans ce nouveau étudeUne équipe de chercheurs de onze pays dirigée par l’Université de Southampton, Il a étudié une autre explosion binaire à rayons X connue sous le nom de Swift J1858. Ils ont utilisé une gamme de télescopes, dont le télescope spatial Hubble (HST) de l’Agence spatiale européenne, le satellite XMM Newton de l’Agence spatiale européenne, le Very Large Telescope (VLT) de l’Observatoire européen austral et le Gran Telescopio Canarias (GTC).

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Les résultats sont publiés dans la revue natureils sont venus Des signaux continus de vents chauds aux longueurs d’onde ultraviolettes se produisent en même temps que des signaux de vents froids aux longueurs d’onde optiques. C’est la première fois que des vents provenant d’un tel système sont observés dans différentes bandes du spectre électromagnétique.

28-07-2021 De brefs éclairs de rayons X correspondant à la réflexion des fusées éclairantes de l’autre côté du disque, et courbés autour du trou noir en raison du fort champ gravitationnel. (Dan Wilkins)

Auteur principal, l’astronome Noel Castro Segura, De l’Université de Southampton, il a déclaré : « Les éruptions volcaniques comme celle-ci sont rares, et chacune est unique. Elles sont généralement très obscurcies par la poussière interstellaire, ce qui les rend vraiment difficiles à observer. Swift J1858 était spécial, car bien qu’il soit situé de l’autre côté de notre galaxie, son opacité était suffisamment petite pour permettre une étude complète à plusieurs longueurs d’onde. » Un seul autre système, le système de trou noir à rayons X, V404 Cyg, a montré des propriétés similaires. « Notre tentative de réaliser la même expérience sur ce système a échoué, car l’éruption volcanique s’est terminée avant que nous puissions obtenir des télescopes terrestres et spatiaux pour la surveiller simultanément », a déclaré le co-auteur Hernandez Santistiban de l’Université de St Andrews. .

Swift J1858 est un événement de rayons X transitoire récemment découvert qui montre un contraste extrême à travers le spectre électromagnétique, présentant une opportunité unique. « Tous les astronomes sur le terrain étaient tellement excités que nous avons combiné nos efforts pour couvrir toute la gamme, De la radio aux rayons X en utilisant les observatoires les plus modernes sur Terre et dans l’espace », a poursuivi Castro Segura.

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coauteur Natalie DeGeneres de l’Université d’Amsterdam, il a ajouté: « Les étoiles à neutrons ont une immense force gravitationnelle qui leur permet d’avaler le gaz d’autres étoiles. Cependant, les cannibales stellaires sont des mangeurs chaotiques, et une grande partie du gaz que les étoiles à neutrons attirent vers eux n’est pas consommée, mais à la place est éjecté dans l’espace à grande vitesse. Ce comportement a un impact significatif à la fois sur l’étoile à neutrons elle-même et sur son environnement immédiat. Dans cet article, nous rapportons une nouvelle découverte qui fournit des informations clés sur les habitudes alimentaires chaotiques des monstres cosmiques à biscuits.

Un amas d'étoiles dans lequel des millions de soleils explosent (NASA).
Un amas d’étoiles dans lequel des millions de soleils explosent (NASA).

« Cette fois, nous avons eu de la chance cosmique de notre côté, en pouvant coordonner dix télescopes et les pointer vers J1858., pendant toute la durée de sa pleine activité. Cela nous permet d’obtenir plus d’informations, car nous pouvons utiliser différentes techniques à différentes longueurs d’onde, a déclaré le Dr Hernández Santistiban. DeGeneres a ajouté: « Concevoir une campagne d’observation ambitieuse, construite sur les meilleurs télescopes sur Terre et dans l’espace, a été un défi majeur. Ainsi, C’est très excitant que tout ce travail ait porté ses fruits et nous ait permis de faire une belle découverte qui n’aurait pas été possible autrement.« .

En plus de détecter différents types de vents, L’équipe a pu étudier l’évolution temporelle du gaz sortant. Ils ont constaté que les vents chauds n’étaient pas affectés par les différences extrêmes de luminosité du système. L’absence d’une telle réponse était auparavant une prédiction théorique incertaine basée sur des simulations complexes. « Dans cette enquête, nous combinons les capacités uniques du HST avec les meilleurs télescopes au sol, tels que le VLT et le GTC, pour obtenir une image complète de la dynamique des gaz du système, du proche infrarouge à l’ultraviolet. Cela nous a permis pour révéler pour la première fois la vraie nature de ces puissants afflux », a déclaré le Dr Castro Segura.

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« Les nouvelles informations fournies par nos résultats sont essentielles pour comprendre comment ces organismes interagissent avec leur environnement. En déversant de l’énergie et de la matière dans la galaxie, ils contribuent à la formation de nouvelles générations d’étoiles et à l’évolution de la galaxie elle-même. » L’étude a été financée par des subventions d’agences telles que le Conseil des installations scientifiques et technologiques (STFC) et la NASA, entre autres.

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