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Le résidu compact d’une supernova, qui a peut-être été observée par un astronome britannique en 1680, a été identifié comme étant une étoile à neutrons avec une atmosphère de carbone. Très jeune elle va permettre de mieux connaître l’évolution de ces astres mystérieux.

En 1680, à dix mille années-lumière de la Terre un évènement bref et violent s’est produit : une étoile a explosé en formant une supernova, nommée depuis Cassiopée A. Le phénomène certainement visible depuis la Terre a peut-être été observé par John Flamsteed, premier astronome royal britannique et par bien d’autres savants de l’époque.

Lors d’une supernova, l’étoile qui éclate ne se volatilise pas complètement il subsiste généralement un cadavre qui prend la forme d’une étoile à neutron, un astre fantastiquement dense doté d’une très grande vitesse de rotation. Or au centre de Cassiopée A, les astronomes ont enregistré une source de rayons X qui ne « colle » pas vraiment avec la signature d’une étoile à neutrons.

Wynn Ho (Université de Southampton, Royaume-Uni) et Graig Heinke (Université d'Alberta, Canada), les auteurs d’une étude publiée jeudi 5 novembre dans la revue Nature, expliquent ce rayonnement par l’atmosphère particulière de l’étoile. Ils démontrent que le spectre de Cassiopée A peut s’expliquer si l’étoile possède un faible champ magnétique et une atmosphère de carbone.

Cette atmosphère inhabituelle serait la conséquence de la jeunesse de l’astre (330 ans). Les autres étoiles à neutrons observées jusqu’ici sont nettement plus vieilles (de 10 000 à 100000 ans) et auraient eu le temps de se refroidir et d’accumuler de l’hélium et de l’hydrogène et d’acquérir ainsi leur signature caractéristique.

source http://tempsreel.nouvelobs.com/actualites/sciences/espace/20091104.OBS6838/une_etoile_a_neutrons_avec_une_atmosphere_de_carbone.html

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Une équipe anglo-canadienne vient de découvrir l’origine du comportement étrange de l’étoile à neutrons issue de la supernova Cassiopée A.

“L’étoile compacte au cœur de ce célèbre résidu de supernova est restée une énigme depuis sa découverte”, explique Wynn Ho, de l’université de Southampton. Observée pour la première fois par le satellite Chandra en 1999, elle ne montre aucun signe de pulsation radio. Une anomalie, car les étoiles à neutrons se caractérisent habituellement par des pulsations radio rapides, liées à leur rotation (d’où leur nom de pulsar).

“Nous avons fini par comprendre que cet astre était enveloppé d’une fine atmosphère de carbone”, ajoute Wynn Ho. Ce résultat est issu de l’observation du spectre de l’étoile avec le satellite Chandra, interprété avec des modèles théoriques. Par la même, les chercheurs confirment pour la toute première fois la composition de l’atmosphère d’une telle étoile.

Et ils en dressent un portrait des plus exotiques. L’étoile effondrée mesure seulement 20 km de diamètre. La gravité à sa surface est 100 milliards de fois plus intense que sur Terre. Si bien que l’atmosphère, écrasée au sol, ne fait que 10 cm d’épaisseur !

Les modèles montrent qu’avec une telle enveloppe de carbone, le champ magnétique est faible, et l’émission de rayons X à la surface de l’astre se répartit uniformément. C’est la raison pour laquelle aucune pulsation n’est observée.

Cette particularité s’expliquerait par la grande jeunesse de cette étoile à neutrons, issue de l’explosion d’une étoile observée dans la seconde moitié du XVIe siècle. Les autres étoiles à neutrons, dont l’émission thermique de surface a pu être mesurée, sont au moins 10 fois plus anciennes.

Cassiopée A est donc un cas d’école. Plus tard, dans leur vie, l’atmosphère de ces étoiles se charge en hélium et en hydrogène. C’est alors qu’elles commenceraient à avoir un champ magnétique plus complexe, caractéristique des pulsars.

http://www.cieletespace.fr/evenement/4309_mystere-resolu-au-coeur-de-cassiopee