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Au royaume des rayons gamma


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Stephen Smith
Lundi 3 Novembre 2014

Au royaume des rayons gamma

Cygnus X-1 et HDE 226868, d’après une illustration d'artiste.
Crédit : ESA/Hubble.
Agrandissement.


Thunderbolts, Stephen Smith, 1er novembre 2014


    La sonde spatiale INTEGRAL a observé d’intenses émissions de rayons gamma émanant du système stellaire Cygnus X-1.


    Selon l’astronomie conventionnelle, Cygnus X-1 est un système stellaire binaire associant un trou noir à l’étoile supergéante bleue appelée HDE 226868, l'une des plus puissantes sources de rayons X jamais détectées. Le fait que ces deux objets rayonnent à de hautes fréquences (émettent aussi des rayons gamma), et avec une forte intensité, procure une ouverture à interprétation basée sur la théorie de l’Univers électrique.


    La pensée dominante imagine que, provenant de l’étoile supergéante bleue, un « vent stellaire » est ensuite piégé autour du trou noir. Formant un disque d’accrétion, il tourne en orbite à si grande vitesse, qu’il s’échauffe à des températures dépassant 10 millions de Kelvin. C’est cette rapide matière stellaire ardente qui est censée produire les rayons X. La dernière observation suggère que les rayons gamma proviennent du même flux de matière.


    Le 17 octobre 2002, l’Agence spatiale européenne (ESA) a lancé observatoire des rayons gamma le plus sensible jamais envoyé dans l’espace, l’INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory. Son faible périgée et son apogée de 153.000 km, signifient que la sonde passe le plus clair de son temps en-dehors de l’abri des ceintures de radiation terrestres, ce qui donne à INTEGRAL une plus grande résolution. INTEGRAL restera financé jusqu’à décembre 2016.


    INTEGRAL a découvert sur Cygnus X-1 une autre formation bizarre, dont l’explication n’est pas simple avec la physique du noir trou : un jet bipolaire. Expliquer les jets de particules ionisées vus sortir de divers objets dans l’espace, est l’une des tâches les plus ardues pour l’astronomie moderne. Quelle force crée des faisceaux de particules énergétiques couvrant des années-lumière ? Qu’est-ce qui les confine en étroits filaments ?


    Des centaines de jets stellaires ont été observés depuis l’observation de Cygnus X-1, en 1964. La théorie dominante, trou noir ou étoile à neutrons chauffant le gaz et la poussière dans un disque d’accrétion, ne traite pas de l’existence des jets collimatés. Il n’existe qu’une force capable de maintenir la cohésion de ce genre de structure : l’électromagnétisme. Seul moyen de générer les champs électromagnétiques nécessaires aux jets bipolaires, l’électricité circulant à travers l'espace.


    Vus de côté, les deux lobes radio des jets de Cygnus X-1 présentent un cône de plasma. Il s’agit d’un spécimen des foyers de plasma dense, ou « canons à plasma », à l'échelle stellaire. Le système stellaire binaire est entouré par ce qui devrait être plus correctement appelé, un « disque d'expulsion », plutôt qu'un disque d'accrétion. En outre, il est connu que les arcs des décharges de plasma génèrent de la lumière ultraviolette à haute énergie. Plus le courant électrique alimentant l'arc est grand, plus est haute la fréquence du rayonnement. Si de l’énergie est fournie en suffisance, des rayons X et gamma peuvent être générés.


    Les théories cosmologiques standards ont bien du mal à accorder leurs modèles aux observations. Les rayons X issus de l'excitation des ions, tout un éventail d'énergies, et les rayons gamma, sont tous des effets de la foudre. Les simulations par ordinateur montrent que les phénomènes plasmatiques sont évolutifs sur plusieurs ordres de grandeur ; ils se comportent à l’identique dans les atomes ou les galaxies. Les rayons gamma (et X) de Cygnus X-1 viennent peut-être vraiment des éclairs de coups de foudre cosmiques sortant de nuages de plasma électrisés à l'échelle stellaire.


    La présence de la compagne géante bleue indique que Cygnus X-1 est sous une forte tension électrique. Réaction typique d’une étoile à ce genre de tension, se diviser en deux parties inégales, de sorte que la décharge puisse se répartir sur une plus grande surface. Recevant davantage de courant, la géante bleue émet des arcs par les « aigrettes anodiques » de sa photosphère. N'ayant pas de photosphère, le fameux trou noir, sa compagne, émet des rayons X depuis sa couronne à haute température.


    Les étoiles sont alimentées par l’énergie électrique – plus afflue d'électricité dans une étoile, plus est grand son effet de sortie, à l’origine des puissantes rafales d'énergie détectables par les instruments tels qu’INTEGRAL. Les étoiles étant les anodes d’un circuit galactique, les modélisations standards de leur comportement ne pourront jamais expliquer les observations.



Original : https://www.thunderbolts.info/wp/2014/11/01/the-gamma-ray-universe/
Traduction Petrus Lombard



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Lundi 3 Novembre 2014


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