Première observation d'un jet de matière émis par une étoile à neutrons !

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Jusque là, on croyait que les jets de matière envoyés en continu dans l'espace, à une vitesse proche de celle de la lumière, étaient la propriété exclusive des trous noirs. Or, le télescope spatial Spitzer vient de prouver que certaines étoiles à neutrons en sont tout aussi capables...


<span class=panoir>Vue d'artiste d'un jet de matière émis par l'étoile...

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[nissart7831]

Bonjour,

est-ce que les modèles théoriques des étoiles à neutrons prévoyaient ces jets de matière ou est-ce vraiment une surprise ?

Merci de vos réponses éclairées.

[Rincevent]

bonjour,

Envoyé par nissart7831

est-ce que les modèles théoriques des étoiles à neutrons prévoyaient ces jets de matière ou est-ce vraiment une surprise ?

disons que je crois que les modèles théoriques ont du mal à expliquer comment exactement le jet peut atteindre une telle vitesse pour un ensemble de particules aussi compact et on pensait qu'un truc propre aux trous noirs entrait en jeu... parce que sinon, des jets, c'est pas nouveau ni étonnant

reste que je suis pas expert en jets et qu'à lire une autre news qui date de 2004 j'ai du mal à voir ce qu'il y a de nouveau ici...

http://www.jb.man.ac.uk/news/CircinusX-1/

Merci de vos réponses éclairées.

la mienne entre pas dans la catégorie "éclairées"

[gillesh38]

C'est exact, la nouvelle est un peu "gonflée", on a deja observé des jets radios en provenance d'étoiles à neutrons comme Cir X-1, mais ils étaient épisodiques. Ici il y a deux nouveautés : l'observation d'un jet "constant" (steady) et le fait que ça a été observé en infra rouge.

La formation des jets est une question encore mal élucidée, en particulier il y a des moments où les objets compacts émettent des jets stables, et d'autres où ils emettent des "bouffées" qui semblent se déplacer plus vite que la lumière : c'est un effet d'optique qui peut s'expliquer si les bouffées sont émises à une vitesse proche, quoique un peu inférieur à c. La nature de ces bouffées est encore discutée, je travaille personnellement sur ses questions a Grenoble, je peux vous en dire plus si ca vous interesse !

[Rincevent]

Envoyé par gillesh38

je peux vous en dire plus si ca vous interesse !

pourquoi pas un tit dossier FS ?

en attendant : tu peux détailler un peu l'importance de l'aspect IR, stp ? c'est lié à ce que ça implique sur le domaine d'énergie / le mécanisme / la composition du jet mis en jeu ? question plus précise et naïve : on a vu du IR avec un trou noir ou alors c'est hors de question ?

[Gwyddon]

Bonjour

Je fais un petit up parce que le sujet est intéressant.

Alors Gilles, quelques petits éclairages possibles ?

[gillesh38]

oups loupé la question de Rincevent

traditionnellement les jets sont observés en radio; l'interprétation la plus courante est que l'émission est due à la présence d'électrons ou électrons positrons relativistes émettant du rayonnement synchrotron dans le champ magnétique entourant l'objet. Cependant, la formation du jet elle-même est assez mal comprise, bien que la plupart des modèles font jouer un rôle essentiel au champ magnétique qui serait "torsadé" comme un élastique par la matière qui s'accrète sur l'étoile à neutron ou le trou noir. C'est un peu imagé mais je vous épargne les équations de la MHD relativiste ! mais le mécanisme par lequel on accélère des jets à une vitesse très proche de celle de la lumière n'est pas encore clair.

L'observation dans l'infra rouge est importante parce qu'elle prolonge le spectre radio à plus haute fréquence : elle donne des contraintes sur l'énergie minimale des particules et/ou la valeur du champ magnétique, surtout si on la couple à des observations en rayons X. Il ya de nombreux jets observés en IR autour des trous noirs beaucoup plus gros situés au coeur des galaxies lointaines, qui forment les quasars, mais beaucoup moins autour des binaires X galactiques dont il est question ici.

Un autre problème est de savoir si les jets sont émis en permanence ou par éruptions, suivant les objets on ne les voit que par périodes, mais il pourrait exister de manière persistente plus faiblement : un instrument sensible comme Spitzer a permis de le détecter ici En fait nous travaillons a Grenoble sur un modele ou les jets seraient à deux étages : un jet émis par la matière entourant l'objet (le disque d'accrétion) relativements lents mais stables, et des bouffées d'électron/positrons très relativistes qui se formeraient episodiquement dedans. Ces observations sont assez interessantes pour notre modèle.
Bref la "cuisine" autour d'un trou noir est encore mal maitrisée .

Un dossier FS, oui pourquoi pas mais je m'etais deja engagé sur Newton , faut que j'arrete de poster pour ecrire .

[Gwyddon]

En tout cas merci pour ces éclaircissements

[PopolAuQuébec]

Envoyé par gillesh38

... mais le mécanisme par lequel on accélère des jets à une vitesse très proche de celle de la lumière n'est pas encore clair.

Salut,

Concernant ces objets ayant un disque d'accrétion, la température maximale est-elle atteinte aux pôles ou bien à l'équateur ?

[gillesh38]

la matière s'organisant en un disque , il n'y a pratiquement pas de matière au pôle. c'est pour ça que la représentation courante d'un jet sortant des pôles est peu plausible. Il est plus probablement émis par la couronne intérieure du disque. La température est maximale dans les quelques rayons intérieurs du disque entourant le trou noir (ou l'EN) : la différence entre les deux est que pour un TN, la matière traverse l'horizon sans rencontrer de résistance, alors que pour une EN elle s"écrase sur la surface en libérant son énergie cinétique orbitale.

[PopolAuQuébec]

Envoyé par gillesh38

la matière s'organisant en un disque , il n'y a pratiquement pas de matière au pôle. c'est pour ça que la représentation courante d'un jet sortant des pôles est peu plausible. Il est plus probablement émis par la couronne intérieure du disque.

Okay Merci !

Envoyé par gillesh38

La température est maximale dans les quelques rayons intérieurs du disque entourant le trou noir (ou l'EN) : la différence entre les deux est que pour un TN, la matière traverse l'horizon sans rencontrer de résistance, alors que pour une EN elle s"écrase sur la surface en libérant son énergie cinétique orbitale.

Est-ce que l'on a un estimé de l'ordre de grandeur de cette température maximale ?

D'autre part il est intéressant de noter que l'énergie des particules formant ces jets, lorsqu'exprimée en unités de leur énergie de masse au repos, semble être du même ordre de grandeur que l'énergie moyenne des particules du rayonnement cosmique lorsque celle-ci est aussi exprimée en unités de l'énergie de masse au repos des particules constituant ce rayonnement. L'existence d'un tel phénomène donnant aux particules une énergie cinétique d'un ordre de grandeur comparable à celui de leur énergie de masse au repos semble donc universelle. Sans avoir l'explication exacte de ce phénomène, est-ce que l'on a ne serait-ce qu'un début d'explication pour ce phénomène aussi énergétique ?

Évidemment, je comprends bien que ces particules à haute énergie ne sont pas toutes produites dans les mêmes circonstances et qu'il peut y avoir plusieurs phénomènes distincts.