Un magnétar, ou magnétoile, est une étoile à neutrons qui possède un champ magnétique extrêmement intense émettant des radiations électromagnétiques de haute énergie. Lorsqu’une supernova devient une étoile à neutrons, il est estimé que dans un cas sur 10 000 cela peut donner naissance à un magnétar plutôt qu’à une étoile à neutrons ou un pulsar. Pour la première fois, une nébuleuse a été découverte autour de l’une de ces rares ultras magnétiques étoiles à neutrons.
C’est en combinant des images aux rayons X prises par le satellite XMM-Newton de l’Agence spatiale européenne (ESA) le 16 mars et le 16 octobre 2014 qu’une nébuleuse est apparue. C’est la première fois qu’un tel nuage est observé autour d’un magnétar.
Le champ magnétique d’un pulsar peut être 100 milliards à 10 billions de fois plus fortes que celui de la Terre. Le champ magnétique d’un magnétar peut être encore 1 000 plus fois plus puissant. Les scientifiques n’arrivent pas encore expliquer comment ils se créent. Sur quelque 2 600 étoiles à neutrons répertoriées à ce jour, seulement 29 sont classées comme magnétoile.
Une nébuleuse qui se maintient
La nébuleuse entourant Swift J1834.9-0846 a été repérée le 7 août 2011, lorsque le satellite Swift de la NASA a détecté une brève explosion de rayons X vraisemblablement liée aux restes de la supernova W41 située à environ 13 000 années-lumière dans la constellation Scutum. Ce que les scientifiques ne comprennent pas encore, c’est comment cette nébuleuse existe toujours.
« À l’heure actuelle, nous ne savons pas comment J1834.9 développe et continue de maintenir une nébuleuse, une structure qui était jusqu’à présent vue seulement autour des pulsars jeunes », explique George Younes, un chercheur postdoctoral à l’Université George Washington. Une étude a été publiée dans The Astrophysical Journal pour expliquer cette découverte.
« Pour moi la question la plus intéressante est de savoir pourquoi c’est le seul magnétar avec une nébuleuse. Lorsque nous connaîtrons la réponse, nous pourrons être en mesure de comprendre ce qui fait un magnétar et ce qui rend un pulsar ordinaire », a confié Chryssa Kouveliotou, professeur au département de physique à l’Université George Washington et co-auteur de cette étude.
« Créer une nébuleuse nécessite des flux de particules importants, mais aussi un moyen de contenir l’écoulement, pas seulement le diffuser dans l’espace », explique Alice Harding, astrophysicienne de la NASA au Goddard Space Flight Center de Greenbelt et co-auteur de l’étude. « Nous pensons que la rémanence de la supernova sert de coquille d’expansion, limitant l’écoulement de quelques milliers d’années. Lorsque la coquille s’est suffisamment développée, elle devient trop faible pour retenir les particules. Elles fuient dans l’espace et la nébuleuse s’estompe ». Cette théorie explique pourquoi les nébuleuses existent seulement autour des jeunes pulsars et pas autour des pulsars plus âgés.
Alors qu’un pulsar puise son énergie dans sa rotation pour produire de la lumière et accélérer son vent, un magnétar l’alimente par l’énergie stockée dans son champ magnétique superpuissant. Ils sont donc capables de produire un vent susceptible de créer une nébuleuse.
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