Grâce au satellite XMM-Newton de l'ESA, des astronomes européens ont observé des sources de rayons X ultralumineuses (ULX) dans la galaxie NGC 4631. En conséquence, ils ont détecté un nouvel ULX pulsé, qui a reçu la désignation X-8. La recherche est publiée le 6 novembre sur le arXiv serveur de préimpression.
La nature des ULX déroute toujours les scientifiques
Les ULX sont des sources ponctuelles dans le ciel qui sont si brillantes en rayons X que chacune émet plus de rayonnement qu'un million de soleils n'en émettent à toutes les longueurs d'onde. Ils sont moins lumineux que les noyaux galactiques actifs, mais plus lumineux que tout processus stellaire connu. Bien que de nombreuses études sur les ULX aient été menées, la nature fondamentale de ces sources reste encore inconnue.
Certains ULX persistants présentent des pulsations et sont donc classés comme pulsars à rayons X ultralumineux (ULXP). La découverte et l'étude d'objets de ce type pourraient être cruciales pour faire progresser notre compréhension de la physique de l'accrétion, par exemple les mécanismes qui permettent aux luminosités soutenues des rayons X des ULX qui dépassent la limite d'Eddington.
L'un des nombreux habitants de la galaxie des Baleines
NGC 4631, surnommée la galaxie de la Baleine, est une galaxie en étoile de type tardif située à une distance d'environ 24,45 millions d'années-lumière, connue pour héberger au moins sept ULX. Une équipe d'astronomes dirigée par Lorenzo Ducci de l'Université de Tübingen en Allemagne a décidé d'étudier cette galaxie en détail à l'aide de la caméra européenne d'imagerie photonique (EPIC) de XMM-Newton. En se concentrant sur les ULX de NGC 4631, ils ont découvert ce qui semble être une nouvelle source de rayons X ultralumineux pulsés.
« Dans cette lettre, nous rapportons la découverte de pulsations provenant d'un nouvel ULX situé dans une région surpeuplée du disque galactique de NGC 4631 », ont écrit les chercheurs.
Les observations, réalisées en juillet 2025, ont identifié un signal significatif d'une durée d'environ 9,66 secondes provenant d'une nouvelle source très proche de l'ULX précédemment connu désigné X−2. La nouvelle source a reçu la désignation X-8 et s’est avérée plus brillante que X−2, avec une luminosité des rayons X au niveau de 3,4 duodécillions d’erg/s.
Accélération et pulsation
Les observations ont révélé que X-8 a une dérivée de période de spin d'environ −9,6 × 10−8 secondes/seconde. Par conséquent, X−8 présente l’un des taux de rotation les plus rapides observés dans les ULX pulsés, avec une échelle de temps de rotation (dérivée période de rotation/période de rotation) de seulement 3,2 ans.
Les astronomes ont noté qu'une vitesse de rotation aussi élevée de X-8 pourrait provenir du mouvement orbital du pulsar, du couple d'accrétion sur l'étoile à neutrons ou d'une combinaison des deux mécanismes.
L’étude a également révélé que l’intensité du champ magnétique du nouvel ULXP devrait se situer dans une plage de 10 à 200 000 milliards de Gauss, ce qui est cohérent avec les intensités du champ magnétique déduites par d’autres sources de rayons X ultralumineux pulsés.
Résumant les résultats, les auteurs de l'article ont souligné l'importance de leur découverte dans le contexte des études de luminosités super-Eddington.
« Ce nouveau pulsar ULX ajoute une source clé à la petite population connue et permettra aux futures études de mieux contraindre les mécanismes physiques responsables de leurs luminosités super-Eddington », ont conclu les scientifiques.
Écrit pour vous par notre auteur Tomasz Nowakowski, édité par Gaby Clark, et vérifié et révisé par Robert Egan, cet article est le résultat d'un travail humain minutieux. Nous comptons sur des lecteurs comme vous pour maintenir en vie le journalisme scientifique indépendant. Si ce reporting vous intéresse, pensez à faire un don (surtout mensuel). Vous obtiendrez un sans publicité compte en guise de remerciement.
