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Des astronomes ont détecté une étoile voyageant à travers la Voie lactée à environ 4 millions de km/h

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| Jayanne English (University of Manitoba)/F. Schinzel et al./NRAO/AUI/NSF/DRAO/Canadian Galactic Plane Survey/NASA/IRAS

Beaucoup d’étoiles se déplacent tranquillement au sein de la galaxie qu’elles habitent, gravitant lentement autour du noyau galactique. Mais ce n’est pas le cas d’une étoile appelée PSR J0002 + 6216. En effet, cette dernière se déplace à travers la Voie lactée à une vitesse absolument vertigineuse.

Pour être très précis, cette étoile se déplace à 1130 kilomètres par seconde. Cela équivaut à un voyage Terre-Lune effectué en 6 minutes. Il s’agit de l’une des étoiles les plus rapides jamais découvertes. Et cela est tout simplement spectaculaire : s’éloignant du nuage en expansion d’une récente explosion de surpernova, cette étoile laisse derrière elle une traînée après avoir traversé l’enveloppe extérieure des débris de l’explosion.

PSR J0002 + 6216 (ou simplement J0002) est un type d’étoile à neutrons appelé pulsar. À savoir qu’une étoile à neutrons est un astre principalement composé de neutrons maintenus ensemble par les forces de gravitation. De tels objets célestes sont le résidu compact issu de l’effondrement gravitationnel du cœur d’une étoile massive quand celle-ci a épuisé son combustible nucléaire. Cet effondrement s’accompagne d’une explosion des couches externes de l’étoile, qui sont complètement disloquées et rendues au milieu interstellaire : ce phénomène est appelé supernova.

À leur tour, les pulsars sont des étoiles à neutrons hautement magnétisées avec une vitesse de rotation extrêmement rapide, qui émettent des jets de rayonnement électromagnétique lorsqu’ils tournent. Si ces jets sont correctement alignés de manière à ce que le rayonnement soit projeté vers la Terre, alors nous pouvons voir le pulsar comme une sorte de phare cosmique : « Grâce à sa queue étroite ressemblant à une fléchette et à son angle de vision fortuit, nous pouvons retracer ce pulsar jusqu’à son lieu de naissance », a déclaré l’astronome Frank Schinzel, de l’Observatoire national de radioastronomie. « Une étude plus approfondie de cet objet nous aidera à mieux comprendre comment ces explosions sont capables ‘‘d’éjecter’’ des étoiles à neutrons à une vitesse si élevée », a-t-il ajouté.

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Les observations effectuées à l’aide du Very Large Array (orange) révèlent la trace du pulsar J0002 + 6216 en forme d’aiguille, à l’extérieur du reste de la supernova, illustrée ici grâce à une image du Canadian Galactic Plane Survey. Crédits : Jayanne English (University of Manitoba)/F. Schinzel et al./NRAO/AUI/NSF/DRAO/Canadian Galactic Plane Survey/NASA/IRAS

L’étoile J0002, qui se situe à environ 6500 années-lumière (ou 1.992 parsecs) dans la constellation de Cassiopée, se trouve à présent à environ 53 années-lumière du centre d’un vestige de supernova en forme de bulle, appelé CTB 1. La queue de l’étoile, observée dans le spectre radioélectrique, laisse une traînée d’environ 13 années-lumière entre sa position et l’enveloppe extérieure des débris de la supernova et l’étoile.

Cela agit donc comme une sorte de flèche cosmique, pointant directement vers le lieu de naissance du pulsar. « Mesurer le déplacement du pulsar et le remonter, démontre que ce dernier est né au centre du reste de la supernova, là où l’explosion s’est produite », a déclaré l’astrophysicien Matthew Kerr, du Laboratoire de recherche navale.

Les chercheurs pensent que l’explosion de supernova qui a produit le vestige connu sous le nom de CTB 1, aurait pu être asymétrique, ce qui aurait éjecté le pulsar à grande vitesse et l’aurait propulsé dans l’espace.

L’équipe de recherche a également pu constater que l’explosion s’est produite il y a environ 10’000 ans et l’étoile J0002 a rattrapé le bord de la bulle de la supernova il y a environ 5000 ans.

« Les débris de l’explosion dans le reste de la supernova se sont développés plus rapidement que le mouvement du pulsar. Cependant, les débris ont été ralentis par sa rencontre avec la matière ténue de l’espace interstellaire, de sorte que le pulsar a pu les rattraper et les dépasser », a déclaré l’astronome Dale Frail, de l’Observatoire national de radioastronomie.

À présent, l’étoile se déplace à une telle vitesse, qu’elle pourra éventuellement même échapper à la Voie lactée et continuer à foncer à travers l’espace intergalactique. D’autres étoiles à neutrons ont également été observées à ces vitesses incroyables, la plus rapide étant RX J0822-4300, voyageant à une vitesse absolument stupéfiante de quelque 1500 kilomètres par seconde !

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L’étoile J0002 reste toujours l’une des étoiles les plus rapides connues à ce jour (rappelons-le, cette dernière voyage à environ 1130 kilomètres par seconde). À savoir qu’un pulsar dit moyen, ne parcourt qu’environ 240 kilomètres par seconde.

Cette étoile est d’autant plus intéressante car elle pointe clairement vers son origine, un avantage certain pour les scientifiques souhaitant l’étudier. Cela pourrait en effet aider les astronomes à comprendre la dynamique qui propulse ces étoiles dans l’espace à des vitesses absolument incroyables.

L’une des hypothèses des chercheurs, est que les instabilités dans l’étoile effondrée pourraient créer une région de matière à déplacement lent, qui attire gravitationnellement l’étoile à neutrons vers elle, créant ainsi une accélération.

Jusqu’à présent, l’étoile J0002 semble être en accord avec cette idée. Mais bien entendu, de plus amples observations devront être effectuées pour le confirmer. « Nous avons encore beaucoup de travail à faire pour bien comprendre ce qui se passe avec ce pulsar, et c’est une excellente occasion d’améliorer notre connaissance des explosions et des pulsars de supernova », a déclaré Schinzel.

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Le document de l’équipe de recherche a été soumis à The Astrophysical Journal Letters.

Sources : NASA, National Radio Astronomy Observatory

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