Le CNRS
Liens utiles CNRSLe CNRSAnnuairesMots-Clefs du CNRSAutres sites
Accueil In2p3Accueil In2p3

Rechercher :

Rechercher:

  Accueil > Infos recherche > Nouvelles scientifiques

Nouvelles scientifiques

 

Paris, le 22 janvier 2009

 

Le satellite Fermi découvre 12 nouveaux pulsars

 

Le "Fermi gamma-ray space telescope"(1), observatoire spatial en rayons gamma, a découvert 12 nouveaux pulsars émettant uniquement dans le domaine gamma et détecté des pulsations gamma en provenance de 18 autres pulsars déjà connus par leur signal radio. Cinq équipes françaises de l'IN2P3/CNRS(2), de l'Insu/CNRS(3) et de l’Irfu/CEA(4) participent à l'analyse et l'interprétation des résultats. La station de radioastronomie de Nançay(5) fournit les éphémérides pour les pulsars connus en radio.

 

Un pulsar est une étoile à neutrons (noyau résiduel d'étoile massive après son explosion en supernova) tournant rapidement sur elle-même et possédant un fort champ magnétique. La plupart des pulsars ont été découverts grâce à leur émission d'ondes radio dont l'origine est supposée localisée près des pôles magnétiques. Le faisceau radio balaye le ciel à l'image d'un phare marin et les radiotélescopes sur Terre ne détectent un signal que lorsque le faisceau croise notre direction. Le faisceau émis en rayons gamma est plus large et son observation apporte une vision plus complète et moins biaisée des mécanismes d’accélération et de rayonnement mis en jeu.

Les pulsars sont de gigantesques dynamos dont les champs électriques intenses sont capables d’accélérer des particules à des vitesses proches de celle de la lumière. Les rayons gamma émis permettent aux astronomes d'accéder aux propriétés de l'accélérateur central qui sont mal comprises. Le véritable "moteur" de leur activité étant leur rotation, les pulsars ralentissent avec le temps. Le pulsar CTA 1 par exemple, dont la collaboration Fermi a annoncé la découverte en octobre 2008, ralentit d'environ une seconde tous les 87000 ans.

Environ 1800 pulsars ont été identifiés en radio et en rayons X, et seulement 6 étaient connus en gamma avant l'ère Fermi. Si les émissions radio sont relativement faciles à détecter, elles ne représentent que quelques millionièmes de la puissance totale rayonnée par un pulsar alors que leur émission gamma atteint 10% ou plus. Observer en gamma permet donc de sonder directement l’activité du pulsar. Une étroite collaboration initiée par le Centre d'études nucléaires de Bordeaux-Gradignan (CNRS/Université de Bordeaux 1) a permis d’accroître le nombre de pulsars visibles simultanément en radio et en gamma grâce à l’utilisation des différents radiotélescopes à travers le monde.

On a longtemps pensé que les rayons gamma étaient produits près de la surface de l'étoile à neutrons et des pôles magnétiques, près de la source des faisceaux radio. Les récentes observations de Fermi favorisent plutôt une zone d'émission gamma assez éloignée de la surface, à la limite entre les lignes ouvertes et fermées du champ magnétique. Pour le pulsar de Vela, la source la plus brillante du ciel "gamma", la zone d'émission est supposée se situer à environ 200 km de l'étoile (dont la taille n'excède pas 15 km). Les modèles actuels prévoient des causes différentes d’accélération et de rayonnement selon l’altitude mais les observations de Fermi ne permettent pas encore de trancher entre ces hypothèses.

Le télescope Fermi a aussi recueilli des rayons gamma pulsés en provenance de 7 pulsars "milliseconde" ainsi appelés car ils tournent sur eux-mêmes entre 100 et 1000 fois par seconde. Ils tournent si vite que vous seriez entraîné à une fraction notable de la vitesse de la lumière à leur surface. Beaucoup plus âgés que Vela ou CTA 1, mais possédant une étoile compagnon normale, ces objets ont été ré-accélérés au cours de leur histoire par la chute de matière du compagnon vers eux. Leur vitesse de rotation extrême compense leur plus faible champ magnétique pour activer l’effet dynamo et les faire briller en gamma comme de jeunes pulsars.

 

 

Découverte des 12 nouveaux pulsars (orange). Fermi a aussi détecté des pulsations gamma en provenance de pulsars radio connus (violet, bleu) et de pulsars gamma identifiés par l'ancienne mission "Compton gamma-ray observatory" de la Nasa (vert). Crédit : Nasa/Fermi/LAT Collaboration.

 

 

(1) Le Fermi Gamma-ray Space Telescope de la Nasa est développé en collaboration avec le Département de l'Energie américain, avec d'importantes contributions d'instituts et partenaires en France (IN2P3/CNRS, INSU/CNRS, CEA/Irfu), Allemagne, Italie, Japon, Suède et aux Etats-Unis.
(2) LLR : Laboratoire Leprince-Ringuet (CNRS/École Polytechnique), CENBG : Centre d'études nucléaires de Bordeaux-Gradignan (CNRS/Université de Bordeaux 1), LPTA : Laboratoire de physique théorique et astroparticules (CNRS/Université Montpellier 2).
(3) Centre d'Étude spatiale des rayonnements (CNRS/Université Toulouse 3).
(4) Service d'astrophysique (SAp), Laboratoire AIM (CEA-IRFU/Université Paris Diderot/CNRS) et Service d'électronique des détecteurs et d'Informatique (Sédi), Saclay.
(5) Unité scientifique de l'Observatoire de Paris et Unité de service et de recherche du CNRS

 

Pour en savoir plus

Contact chercheur

  • CNRS : Thierry Reposeur, Tél : 05 57 12 08 94
  • CEA : Isabelle Grenier, Tél : 01 69 08 44 00
Barre d'outils Accueil Imprimer Plan du site Crédits Se rendre à l'institut Boîte à outils