LES
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Un
magnétar est une étoile à
neutrons disposant d'un champ magnétique hyper-puissant, qui émet des
radiations électromagnétiques de haute énergie, comme les rayons X et gamma.
Lorsqu'une supernova devient une étoile à neutrons, l'intensité de son champ
magnétique croît. Duncan et Thompson calculèrent que celui-ci, normalement déjà
de 108 teslas, pouvait dépasser dans certaines conditions 1011 teslas.
Une telle étoile magnétique est alors nommée magnétar.
Des
tensions provoquant des tremblements d'étoile se produisent parfois dans les
couches externes des magnétars, CONSTITUEES DE PLASMA D'ELEMENTS LOURDS
(PRINCIPALEMENT DE FER). Ces vibrations très énergétiques produisent des
bouffées de rayons X et gamma. Une telle étoile est nommée soft gamma
repeater (SGR), soit sursauteur gamma mou.
Les scientifiques ont pu
démontrer par triangulation que la source de toute cette énergie, sorte de
tsunami électromagnétique, est un objet unique situé à plusieurs dizaines de
milliers d'années- lumières du système solaire, SGR 1806-20. De fait, cette source gamma, située vers le Centre Galactique
dans la Constellation du Sagittaire, était déjà connue depuis plus d'une
vingtaine d'années comme un "Soft Gamma Repeater ", acronyme anglo-saxon signifiant qu'il
s'agit d'une source émettant de temps en temps des bouffées de rayonnement
gamma de haute énergie, mais dont l'énergie par photon reste faible pour ce
type de rayonnement (d'où le "soft" 1).
Or, l'étude de ce SGR par
le passé a déjà permis de montrer qu'il s'agit d'une étoile qui, même en dehors
des périodes de sursauts, émet un rayonnement X fort important. Ainsi, malgré l'apparente "platitude" du front d'onde
dans le Système Solaire, tout porte à croire que l'énergie a été émise de
manière quasi-isotrope, une sorte de sphère de rayonnement gamma, le
flux étant presque le même dans toutes les directions. Si l'onde
sphérique nous paraît plane, c'est uniquement car nous n'en discernons qu'une
très faible partie, la source étant très éloignée de nous. Connaissant la
distance qui nous sépare de la source et le flux qui nous parvient, on peut
alors estimer l'énergie totale émise par cette étoile, et il s'avère qu'en moins d'une seconde elle a émis une énergie
au moins supérieure à celle que le Soleil émet en 250 000 ans. Mais
malgré le caractère surprenant de tous ces nombres, les astrophysiciens
disposaient déjà de modèles théoriques à même de les expliquer et confortés par
diverses observations. En effet, en 1992, deux astrophysiciens, Christopher
Thompson et Robert Duncan, avaient proposé d'expliquer les SGRs à l'aide d'un
nouveau type d'étoiles à neutrons dont le champ magnétique serait encore plus
gigantesque que celui des étoiles à neutrons usuelles : les magnétars Or, leur modèle permet également d'expliquer
des sursauts aussi intenses que celui du 27 Décembre.
Les étoiles à neutrons
sont les résidus compacts issus de l'effondrement du coeur de fer des étoiles
massives en fin de vie. Lorsque s'effondre ce coeur, la
photodissociation des noyaux, les captures électroniques (réactions au cours
desquelles un proton plus un électron donnent un neutron plus un neutrino), la
conservation du moment angulaire et celle du flux magnétique donnent naissance
à un objet chaud, dense, en rotation rapide et doté d'un très fort champ
magnétique : une très jeune étoile à neutron. Une telle étoile est
principalement composée de neutrons, protons, électrons et neutrinos,
rassemblant une masse égale environ à 1,5 fois celle du Soleil dans un rayon
d'une dizaine de kilomètres.
Selon le modèle de
Thompson et Duncan, de telles brusques secousses des jeunes étoiles à neutrons
fortement magnétisées pourraient être à l'origine des sursauts gammas liés aux
SGRs, une partie de l'énergie magnétique étant alors expulsée sous forme d'un
intense rayonnement. Ainsi, ces sursauts gammas seraient très semblables aux
éruptions solaires, phénomène qui comme les fameuses taches solaires, tire
son origine de l'activité magnétique du Soleil et est observé sur Terre sous la
forme d'aurores boréales.
En outre, Thompson et
Duncan affirmèrent que les jeunes magnétars pouvaient également expliquer le
phénomène des SGRs les plus intenses (tels celui du 27 Décembre 2004), encore
une fois grâce à leur fort champ magnétique. L'idée est que les plus importants
sursauts témoigneraient d'un brusque réarrangement global (et non plus local)
de la structure magnétique de l'étoile, plusieurs noeuds du champ magnétique,
fixés à l'écorce du magnétar, cédant soudain sous l'effet de la forte pression
magnétique. Ce processus de réarrangement magnétique, connu sous le nom de
"reconnexion magnétique", mènerait, par un changement de topologie du
champ magnétique, à un état d'énergie magnétique moindre, le surplus étant
alors éjecté sous la forme d'une gerbe très énergétique.
Or, cette deuxième partie
du rayonnement présente une modulation très rapide et régulière qui s'explique
très simplement dans le modèle des magnétars mais reste difficile à expliquer
d'une autre manière : il ne s'agirait de rien de plus qu'un effet de la
rotation de l'étoile à neutron sur elle-même. Cette caractéristique du
modèle et du rayonnement des SGRs a été l'un des premiers grands arguments en
faveur des magnétars lorsqu'en 1998, il a été montré que, hors époque de
sursauts, la source SGR 1806-20 a une période de rotation identique au temps
typique de modulation du rayonnement émis lors des sursauts.
De plus, le modèle de
reconnexion magnétique dans les jeunes magnétars prédit l'existence de
l'équivalent de l'éruption solaire pour la magnétar, c'est-à-dire l'éjection
d'une "boule de feu" qui accompagne le rayonnement proprement
dit. Cette "boule de feu"
ne serait presque pas composée de matière, la seule contribution matérielle
provenant de la matérialisation de photons sous la forme de paires
électrons-positrons. Or, du fait du très intense champ
magnétique, le modèle des magnétars prédit qu'un telle "boule de feu"
devrait rester piégée dans les environs de l'étoile (comme dans une bouteille
magnétique), jusqu'à évaporation de la boule après que les particules chargées,
accélérées par le champ, ont rayonné toute leur énergie et se sont annihilées.
Et justement, le rayonnement associé à un tel phénomène correspond bien à la
"queue" observée après le pic principal, la durée de ce dernier (0,2
seconde pour l'événement du 27 Décembre 2004) étant par ailleurs en accord avec
le temps nécessaire pour une reconnexion magnétique d'un champ de l'ordre de 1015
G. Qui plus est, cette autre prédiction du modèle semble avoir été confirmée
par les observations qui suivirent le 27 décembre.
En effet, l'observation
continue de la "queue décroissante" du rayonnement a montré que cette
part du rayonnement de SGR 1806-20 était en accord avec un modèle selon lequel une boule de feu, en expansion à environ un
tiers de la vitesse de la lumière, de durée de vie finie et située dans un
fort champ magnétique, serait responsable de cette seconde partie de l'émission
électromagnétique. Mais étant donné la complexité du phénomène, il est probable
que le débat est loin d'être clos même si l'existence des magnétars ne semble
plus faire le moindre doute.
COMMENTAIRES
Texte difficile et confus
car le cadre interprétatif standard ne permet pas de comprendre la nature d’un
magnétar. De fait, les théoriciens tentent de l’interpréter à l’aide du modèle
« tarte à la crème » de l’étoile à neutrons dont nous ne cessons de
dénoncer ici la fausseté. Toute la difficulté sera d’expliquer comment une
étoile d’une densité inouïe peut tout de même émettre des rayonnements intenses
qui échapperaient à l’attraction du cœur de l’étoile. Il faut donc imaginer que
sa surface n’est pas composée de neutrons mais :
« Sa surface devenant une sorte d'écorce
rigide formée d'un réseau coulombien de noyaux, quelque chose de très analogue
aux solides ordinaires…Mais avant que l'écorce ne se rigidifie, la haute
température de l'étoile à neutrons implique l'existence de mouvements complexes
du plasma qui la compose, de "mouvements convectifs". …c'est-à-dire
l'éjection d'une "boule de feu" qui accompagne le rayonnement
proprement dit…cette "boule de feu" ne serait presque pas composée de
matière, la seule contribution matérielle provenant de la matérialisation de
photons sous la forme de paires électrons-positrons….Les couches externes des
magnétars, constituées de plasma d'éléments lourds (principalement de
fer). »
Ainsi, on ne pourra jamais
prouvé qu’une étoile à neutrons se compose de neutrons, puisque sa surface non
rigide se compose d’un plasma de fer, d’une boule de feu, de noyaux etc…Ceci
démontre par ailleurs que la production des éléments lourds comme le fer s’effectue
très tôt quand l’étoile est jeune et très chaude et non à la suite d’une
explosion en fin de vie de l’étoile.
Mais ce qui est
intéressant avec ces analyses et observations c’est qu’elles correspondent très
exactement à ce que nous avons nommé le « cœur photonique » d’une
étoile naissante. Celui-ci se compose effectivement d’un plasma d’où sont
issues les 3 particules fondamentales, de sorte que nous assistons avec un
magnétar à une création véritable de matière. Ces particules sont émises à
partir de la circonférence en rotation très rapide de l’étoile naissance.
Ainsi : « tout porte à croire que l'énergie a été émise de manière
quasi-isotrope, une sorte de sphère de rayonnement gamma, le flux étant presque
le même dans toutes les directions.
En définitive, il faut
interpréter tout autrement la phénoménologie « exotique « du magnétar
qui ne peut entrer dans le schéma classique des étoiles en fin de vie. Avec cet
astre tout à fait exceptionnel nous disposons d’une manifestation permanente de
la genèse de la matière et assistons véritablement à la naissance et au
développement d’une étoile nouvelle surgie de la substance de l’espace ainsi que nous l'envisageons dans notre théorie.
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