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Voici la première image du télescope X, Chandra, de la Nasa qui fut lancé en juillet 1999. Cassiopée A représente les débris de la formidable explosion d'une étoile massive. Cela va aider les scientifiques à mieux comprendre l'explosion d'une étoile. Elle est révélée ici par des détails sans précédent en lumière X, où les photons sont 1000 fois plus énergétiques que dans le rayonnement visible. L'onde de choc s'étend à 5000 km/s. |
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La rencontre supersonique de la matière et du gaz donne cette bulle chaude de 10 al de diamètre et de 50 millions de kelvin. La matière est constituée des débris de l'enveloppe que l'étoile a expulsés. C'est à ce moment que sont synthétisés les éléments lourds. Le petit point extrêmement brillant proche du centre de la bulle est le noyau dense et chaud de l'étoile effondrée et formant une nouvelle étoile à neutrons. Elle va émettre en X pendant des millénaires. Les spectaculaires images de Cassiopée A permettent aux scientifiques de tracer la dynamique des restes et la collision avec les matériaux éjectés par l'étoile avant qu'elle n'explose. Les mesures effectuées par Chandra devraient permettre de déterminer la nature et la quantité des éléments lourds synthétisés. En même temps les scientifiques espèrent trouver l'origine de l'explosion de Cassiopée A et son évolution: étoile à neutrons, trou noir ou rien. L'étude des restes d'une supernova est primordiale pour notre compréhension des origines de la vie sur Terre. Le nuage de gaz et de poussières qui se s'est effondré pour former le Système Solaire était composé principalement de carbone, d'azote, d'oxygène et de fer. La place où ils se trouvèrent, ainsi que les autres éléments lourds nécessaires à la vie, furent fabriqués à l'intérieur d'une étoile massive. Ils furent propagés dans l'espace lors d'explosions catastrophiques. Les supernovae sont des éclairs qui renouvellent la galaxie. Elles sèment les gaz et les poussières, les chauffent avec l'énergie de leurs radiations et les excitent avec la force de leurs ondes et provoquant ainsi la naissance de nouvelles étoiles Image X en fausse couleur Cette image ci-dessous nous montre des détails sans précédent des restes de la supernova Cassiopée A, prise dans 3 longueurs d'onde X différentes et restituées en 3 fausses couleurs. |
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http://chandra.harvard.edu/photo/casajph/casa-72l.jpg La relation entre la brillance, la couleur et la position des matériaux sur cette image indiquent la place où ils se trouvaient juste avant l'explosion. Par exemple, les points brillants à gauche contiennent un peu de fer et sont supposés être originaires des couches supérieures comme les filaments rouges extérieurs lesquels sont riches en fer. La région bleue sur la droite est vue au travers de poussières qui interceptent la lumière et apparaissent débarrassées des poussières à basse énergie X. La lumière met 10 années pour traverser la coquille de gaz. Les éléments dont nous sommes faits, ainsi que tout ce qui nous entoure, sont créés lors de telles explosions.
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Cette image spectaculaire de 8 arcmin de côté est la plus belle et la plus détaillée jamais obtenue et fut obtenue par le satellite X Chandra. Elle nous révèle des indices, sur l'explosion originelle, beaucoup plus compliqués qu'imaginée par les scientifiques. La réalisation de cette photo a nécessité 1 million de secondes de temps de pause (11 jours et 14 heures) reparties en 9 observations: 8 février, 14 - 18 - 20 - 22 - 25 - 28 avril, 1 et 5 mai 2004. Elle possède 200 fois plus d'informations que la première image ci-dessus, d'il y a 5 ans. L'anneau extérieur (vert) a un diamètre de 10 al et localise le front de l'onde choc généré par l'explosion. De larges structures comme des jets sont visibles dans la partie supérieure gauche et un autre jet peut être remarqué en bas à droite. Étonnamment, les spectres de rayon X prouvent que le jet et le contre jet sont riches en atomes de silicium et relativement pauvres en des atomes de fer. Ceci indique que les jets ont été formés peu après l'explosion initiale de l'étoile; autrement, les jets devraient contenir les grandes quantités de fer des régions centrales de l'étoile. Les jets bleus lumineux placés proches de l'onde choc sur la partie inférieure gauche se composent presque uniquement d'atomes de fer. Ce fer a été produit dans les régions centrales et les plus chaudes de l'étoile et d'une façon ou d'une autre éjecté dans une direction presque perpendiculaire aux jets. Les fausses couleurs représentent divers rayons X avec respectivement rouge, vert et bleu pour les rayons à basse, moyenne et haute énergie (rouge=1.78-2.0 keV; vert=4.2-6.4 keV; bleu=6.52-6.95 keV). Sur l' image de droite nous voyons le rapport de l'intensité du rayonnement X des ions de silicium avec deux électrons orbitaux, selon l'intensité du rayonnement X aux énergies légèrement inférieures dû principalement aux ions de magnésium et de fer. L'image accentue le jet et le contre jet marqués par l'émission des rayons X du silicium. La petite source lumineuse, à peine visible, au centre de l'image est présumée être une étoile neutron créée pendant la supernova. A la différence des étoiles neutron en rotation rapide sur elles-mêmes de la nébuleuse du Crabe et de Vela (les voiles), les restes de la supernova, issus cette faible étoile à neutron silencieuse, sont entourées par des nuages dynamiques d' électrons, appelés des nébuleuses à vent de pulsar et ils ne montrent jusqu'ici aucune preuve de rayonnement pulsé. L'explosion
qui a créé Cassiopée A aurait produit deux jets
semblables à très haute vitesse mais moins énergiques que les jets d'hypernovae qui produisent
des rayons gamma. Plus tard, le puissant champ magnétique a limité
l'activité du vent du pulsar, ainsi l'étoile à neutron ressemble aujourd'hui, en l'absence d'une nébuleuse à vent de
pulsar,
aux étoiles à neutron ayant un puissant champ magnétique comme les célèbres
" magnetars" .
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Cette magnifique image
ci-dessus, en fausse couleur, a été réalisée à partir
des images prises par trois des grands observatoires de la NASA, les 30
Novembre 2003 et 2 Décembre 2004, en utilisant trois
longueurs d'onde différentes. Les données
infrarouges du télescope spatial Spitzer sont en rouge, les données dans
le visible du télescope spatial Hubble
sont en jaune et les données X de l'observatoire Chandra sont en
vert et en bleu. La couleur bleue de Chandra a été acquise en bande X de basse et haute énergie, tandis que la couleur verte correspond à l'énergie intermédiaire. Le jaune résulte d'un filtre centré à 900 nm et le rouge provient du détecteur de 24 µm du télescope Spitzer. Un énorme écho lumineux gravé dans le ciel par une étoile agonisante a été repéré par les yeux infrarouges du télescope Spitzer. Le nouvel écho infrarouge indique que l'étoile à neutron de Cassiopée A est en activité et peut même être un type exotique appelé un magnetar. Le magnetar est un pulsar caractérisé par un champ magnétique intense (1.1015 Gauss). Les magnetars sont comme le hurlement à la mort de l'étoile, avec les surfaces éruptives qui se rompent et tremblent, générant des quantités énormes de rayons gamma de grande énergie. Il est possible que Spitzer ait pu capturer le " cri perçant " d'une telle étoile sous forme d'une lumière passant comme un éclair au loin dans l'espace et réchauffant son environnement. Les magnetars sont très rares et difficiles à étudier, particulièrement s' ils ne sont plus associés à leur point d'origine. En effet si les astronomes en ont découvert un, ce sera le seul pour lequel ils connaissent l'étoile d'origine et l'instant de sa création. La première fois que les astronomes ont vu la signature infrarouge des étranges structures de poussières, ce fut sur la première image d'essai de Spitzer. Quand ils ont regardé les mêmes structures quelques mois plus tard à l'aide des télescopes terrestres, les poussières semblaient se déplacer à la vitesse de la lumière. Les observations de Spitzer prises un an après ont montré qu'elles ne se déplaçaient pas, mais étaient allumées au passage d'une onde de lumière. Une inspection minutieuse révèle un mélange de deux échos lumineux autour de Cassiopée A, un de l'explosion et l'autre du spasme d'une activité qui s'est produite aux environs de 1953. Des observations supplémentaires des échos pourraient aider à identifier leur source énigmatique. |
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A suivre..... Animation: Three Chandra Views of Cassiopeia A retour au supernova Chandra: http://chandra.harvard.edu/ |
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