Cette nouvelle image du reste de supernova SN 1006 combine les données de l’explorateur de polarimétrie à rayons X d’imagerie de la NASA et de l’observatoire à rayons X Chandra de la NASA. Les éléments rouge, vert et bleu réfléchissent respectivement les rayons X de faible, moyenne et haute énergie, tels que détectés par Chandra. Les données IXPE, qui mesurent la polarisation de la lumière des rayons X, sont affichées en violet dans le coin supérieur gauche, avec l’ajout de lignes représentant le mouvement vers l’extérieur du champ magnétique du reste. Crédit : Radiographie : NASA/CXC/SAO (Chandra) ; NASA/MSFC/Université de Nanjing/P. Zhou et coll. (IXPE); IR : NASA/JPL/CalTech/Spitzer ; Traitement d’images : NASA/CXC/SAO/J.Schmidt
NASALe télescope IXPE de a dévoilé des images révolutionnaires des champs magnétiques de SN 1006, offrant de nouvelles perspectives sur l’accélération des particules dans les supernovas et améliorant notre compréhension des phénomènes magnétiques cosmiques.
Le télescope IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer) de la NASA a capturé la première imagerie à rayons X polarisés du reste de la supernova SN 1006. Les nouveaux résultats élargissent la compréhension des scientifiques sur la relation entre les champs magnétiques et le flux de particules de haute énergie provenant de l’explosion. étoiles.
« Les champs magnétiques sont extrêmement difficiles à mesurer, mais l’IXPE nous offre un moyen efficace de les sonder », a déclaré le Dr Ping Zhou, astrophysicien à l’Université de Nanjing dans le Jiangsu, en Chine, et auteur principal d’un nouvel article sur les résultats, publié dans Le Journal d’astrophysique. « Nous pouvons maintenant voir que les champs magnétiques du SN 1006 sont turbulents, mais présentent également une direction organisée. »
Importance historique et structure du SN 1006
Située à quelque 6 500 années-lumière de la Terre dans la constellation du Lupus, SN 1006 est tout ce qui reste après une explosion titanesque, survenue soit lors de la fusion de deux naines blanches, soit lors d’une nain blanc a tiré trop de masse d’une étoile compagnon. Initialement repérée au printemps 1006 CE par des observateurs en Chine, au Japon, en Europe et dans le monde arabe, sa lumière était visible à l’œil nu pendant au moins trois ans. Les astronomes modernes le considèrent toujours comme l’événement stellaire le plus brillant de l’histoire.
Depuis le début de l’observation moderne, les chercheurs ont identifié l’étrange double structure du reste, nettement différente des autres restes arrondis de supernova. Il présente également des « membres » ou des bords brillants identifiables dans les bandes des rayons X et gamma.
Le rôle de l’IXPE dans la compréhension des restes de supernova
« Les restes de supernova brillants aux rayons X à proximité, tels que SN 1006, sont parfaitement adaptés aux mesures IXPE, étant donné la combinaison de la sensibilité de polarisation des rayons X de l’IXPE avec la capacité de résoudre spatialement les régions d’émission », a déclaré Douglas Swartz, chercheur en sciences spatiales des universités. Chercheur de la Research Association au Marshall Space Flight Center de la NASA à Huntsville, Alabama. « Cette capacité intégrée est essentielle pour localiser les sites d’accélération des rayons cosmiques. »
Les précédentes observations aux rayons X de SN 1006 ont fourni la première preuve que les restes de supernova peuvent radicalement accélérer les électrons et ont aidé à identifier les nébuleuses en expansion rapide autour des étoiles explosées comme lieu de naissance de rayons cosmiques hautement énergétiques, qui peuvent se déplacer presque à la vitesse de la lumière.
Les scientifiques ont supposé que la structure unique de SN 1006 était liée à l’orientation de son champ magnétique et ont émis l’hypothèse que les ondes de souffle des supernovas au nord-est et au sud-ouest se déplaçaient dans la direction alignée avec le champ magnétique et accélèrent plus efficacement les particules de haute énergie.
Les nouvelles découvertes de l’IXPE ont permis de valider et de clarifier ces théories, a déclaré le Dr Yi-Jung Yang, astrophysicien des hautes énergies à l’Université de Hong Kong et co-auteur de l’article.
« Les propriétés de polarisation obtenues à partir de notre analyse spectrale-polarimétrique s’alignent remarquablement bien avec les résultats d’autres méthodes et observatoires à rayons X, soulignant la fiabilité et les fortes capacités de l’IXPE », a déclaré Yang.
« Pour la première fois, nous pouvons cartographier les structures du champ magnétique des restes de supernova à des énergies plus élevées avec des détails et des détails améliorés. précision – nous permettant de mieux comprendre les processus à l’origine de l’accélération de ces particules.
— Dr Yi-Jung Yang, astrophysicien des hautes énergies à l’Université de Hong Kong
Cartographie des champs magnétiques et de l’accélération des particules
Les chercheurs affirment que les résultats démontrent un lien entre les champs magnétiques et le flux de particules à haute énergie des restes. Les champs magnétiques dans la coque du SN 1006 sont quelque peu désorganisés, selon les découvertes de l’IXPE, mais ont toujours une orientation privilégiée. Lorsque l’onde de choc de l’explosion initiale traverse le gaz environnant, les champs magnétiques s’alignent sur le mouvement de l’onde de choc. Les particules chargées sont piégées par les champs magnétiques autour du point d’origine de l’explosion, où elles reçoivent rapidement des rafales d’accélération. Ces particules à haute énergie qui accélèrent, à leur tour, transfèrent de l’énergie pour maintenir les champs magnétiques forts et turbulents.
IXPE a observé trois restes de supernova – Cassiopée A, Tycho et maintenant SN 1006 – depuis son lancement en décembre 2021, aidant ainsi les scientifiques à développer une compréhension plus complète de l’origine et des processus des champs magnétiques entourant ces phénomènes.
Les scientifiques ont été surpris de constater que SN 1006 est plus polarisé que les deux autres restes de supernova, mais que tous trois présentent des champs magnétiques orientés de telle sorte qu’ils pointent vers l’extérieur à partir du centre de l’explosion. Alors que les chercheurs continuent d’explorer les données IXPE, ils réorientent leur compréhension de la façon dont les particules sont accélérées dans des objets extrêmes comme ceux-ci.
IXPE est une collaboration entre la NASA et l’Agence spatiale italienne avec des partenaires et collaborateurs scientifiques dans 12 pays. IXPE est dirigé par le Marshall Space Flight Center de la NASA à Huntsville, en Alabama. Ball Aerospace, dont le siège est à Broomfield, au Colorado, gère les opérations des engins spatiaux en collaboration avec le Laboratoire de physique atmosphérique et spatiale de l’Université du Colorado à Boulder.
