Les étoiles à neutrons sont des restes d'étoiles massives (10 à 50 fois plus massives que notre Soleil) qui se sont effondrées sous leur propre poids. Deux autres propriétés physiques caractérisent une étoile à neutrons: sa rotation rapide et son champ magnétique puissant. Les magnétars forment une classe d'étoiles à neutrons avec des champs magnétiques ultra puissants, environ mille fois plus puissants que ceux des étoiles à neutrons ordinaires, ce qui en fait les aimants les plus puissants connus du cosmos. Mais les astronomes ne savent pas exactement pourquoi les magnétars brillent dans les rayons X. Les données des observatoires XMM-Newton et Integral en orbite de l'ESA sont utilisées pour tester, pour la première fois, les propriétés des rayons X des magnétars.
Jusqu'à présent, environ 15 magnétars ont été trouvés. Cinq d'entre eux sont connus sous le nom de répéteurs gamma doux, ou SGR, car ils libèrent sporadiquement de grandes rafales courtes (d'une durée d'environ 0,1 s) de rayons gamma (doux) de faible énergie et de rayons X durs. Le reste, environ 10, est associé à des pulsars de rayons X anormaux, ou AXP. Bien que les SGR et les AXP aient d'abord été considérés comme des objets différents, nous savons maintenant qu'ils partagent de nombreuses propriétés et que leur activité est soutenue par leurs forts champs magnétiques.
Les magnétars sont différents des étoiles à neutrons «ordinaires» car leur champ magnétique interne est considéré comme suffisamment puissant pour tordre la croûte stellaire. Comme dans un circuit alimenté par une gigantesque batterie, cette torsion produit des courants sous forme de nuages d'électrons qui circulent autour de l'étoile. Ces courants interagissent avec le rayonnement provenant de la surface stellaire, produisant les rayons X.
Jusqu'à présent, les scientifiques ne pouvaient pas tester leurs prédictions, car il n'est pas possible de produire de tels champs magnétiques ultra puissants dans les laboratoires sur Terre.
Pour comprendre ce phénomène, une équipe dirigée par le Dr Nanda Rea de l'Université d'Amsterdam a utilisé les données XMM-Newton et Integral pour rechercher ces nuages d'électrons denses autour de tous les magnétars connus, pour la première fois.
L'équipe de Rea a trouvé des preuves de l'existence de courants d'électrons importants et a pu mesurer la densité électronique qui est mille fois plus forte que dans un pulsar «normal». Ils ont également mesuré la vitesse typique à laquelle les courants d'électrons circulent. Avec lui, les scientifiques ont maintenant établi un lien entre un phénomène observé et un processus physique réel, un indice important dans le puzzle de la compréhension de ces objets célestes.
L'équipe travaille maintenant dur pour développer et tester des modèles plus détaillés sur la même ligne, afin de comprendre pleinement le comportement de la matière sous l'influence de ces champs magnétiques puissants.
Source: ESA
