Des astronomes observent pour la première fois le processus d'accrétion de matière par une étoile à neutrons

Pour la première fois dans l'histoire de la science, des chercheurs ont réussi à observer en détail le mouvement de la matière tombant sur la surface d'une étoile à neutrons, un pulsar. Selon les résultats publiés dans la revue Science Advances, les données obtenues grâce à un observatoire spatial japonais ont montré que la matière atteint l'étoile par plusieurs voies et forme parfois un disque en spirale autour d'elle. C'est ce que rapporte Ixbt.com rapporte .

Selon la publication IXBT.com, le système binaire à rayons X GX 301-2, situé dans la constellation de la Croix du Sud à environ 9,9 mille années-lumière de la Terre, a été choisi comme objet d'observation. Ce système se compose d'un pulsar à étoile à neutrons doté d'une gravité extrêmement puissante et d'une étoile massive, dont l'interaction permet d'étudier des processus astrophysiques importants.

Le pulsar attire continuellement de la matière de son étoile voisine. Le gaz capturé accélère à des vitesses immenses, chauffe à des températures extrêmes et commence à rayonner intensément dans le spectre des rayons X. Ce processus, appelé accrétion, est la cause principale des puissants flashs de rayons X dans de tels systèmes.

Une découverte grâce aux nouvelles technologies

Jusqu'à présent, bien que les scientifiques comprennent le processus global, ils n'avaient pas pu observer directement comment la matière se déplace à proximité immédiate de l'étoile à neutrons. L'observatoire spatial à rayons X japonais XRISM, lancé en 2023, a radicalement changé la situation.

La spectroscopie à rayons X haute résolution de cet observatoire moderne a permis de déterminer la vitesse et la direction du plasma chaud en fonction de ses caractéristiques de rayonnement. Les observations ont montré que, la plupart du temps, la matière tombe vers le pulsar sous forme d'un flux turbulent calme dirigé presque directement.

Cependant, juste avant et juste après l'approche maximale des deux objets, la situation change radicalement. Durant ces périodes, la matière capturée commence à tourner, formant une structure spirale temporaire autour du pulsar, rappelant un disque d'accrétion.

Comprendre la physique des conditions extrêmes

Les résultats obtenus confirment pleinement les hypothèses théoriques selon lesquelles des structures de disque composées de gaz capturé peuvent apparaître périodiquement autour d'un pulsar. Cela aide à mieux comprendre la nature des puissants flashs de rayons X et la physique de l'accrétion dans des conditions de gravité extrêmement forte.

Les étoiles à neutrons restent l'un des meilleurs laboratoires naturels pour étudier la matière dans des conditions de densité immense, de champs magnétiques puissants et de gravité impossibles à reproduire artificiellement sur Terre.