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SN 1006 dévoilé : les nouvelles connaissances de Chandra et IXPE sur une supernova millénaire

SciTechDaily

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

SN 1006, une supernova observée il y a plus d’un millénaire, a été largement étudiée à l’aide de NASALes télescopes Chandra et IXPE de , révélant des détails critiques sur son champ magnétique et l’accélération des particules, contribuant ainsi à notre compréhension des rayons cosmiques.

Lorsque l’objet désormais appelé SN 1006 est apparu pour la première fois le 1er mai 1006 après JC, il était bien plus brillant que Vénus et visible pendant la journée pendant des semaines. Les astronomes de Chine, du Japon, d’Europe et du monde arabe ont tous documenté ce spectacle spectaculaire, qui a ensuite été considéré comme une supernova. Avec l’avènement de l’ère spatiale dans les années 1960, les scientifiques ont pu lancer des instruments et des détecteurs au-dessus de l’atmosphère terrestre pour observer l’Univers dans des longueurs d’onde bloquées depuis le sol, y compris les rayons X. Les restes de SN 1006 étaient l’une des sources de rayons X les plus faibles détectées par la première génération de satellites à rayons X.

Observations récentes avec les télescopes à rayons X de la NASA

Cette nouvelle image montre SN 1006 provenant de deux des télescopes à rayons X actuels de la NASA, le Chandra X-ray Observatory et Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE). Dans l’image complète de SN 1006, le rouge, le vert et le bleu montrent les énergies faibles, moyennes et élevées détectées par Chandra. Les données IXPE, qui mesurent la polarisation de la lumière des rayons X, ont été ajoutées dans le coin supérieur gauche du reste en violet. Les lignes dans ce coin représentent la direction du champ magnétique.

Avant ce résultat, les observations aux rayons X de SN 1006 offraient des preuves importantes que les restes de supernova pouvaient radicalement accélérer les électrons, ce qui en faisait une source majeure de rayons cosmiques hautement énergétiques détectés sur Terre. Les observations de Chandra sur SN 1006 suggéraient précédemment que le champ magnétique dans les arêtes vives du reste de la supernova en haut à gauche et en bas à droite était presque dix fois plus puissant que celui des régions environnantes. Cela améliore l’accélération des particules vers des énergies élevées.

Aperçu des champs magnétiques et de l’accélération des particules

Les nouvelles découvertes de l’IXPE ont permis de valider et de clarifier les théories selon lesquelles la structure unique de SN 1006 est liée à l’orientation de son champ magnétique et que les ondes de souffle de la supernova correspondent le plus étroitement à ces lignes de champ le long de ses bords supérieur gauche et inférieur droit, envoyant plus efficacement des hautes fréquences. les particules d’énergie circulent dans ces directions.

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. À mesure que 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 de la supernova, 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.

Un article décrivant ces résultats a été publié le 27 octobre 2023 dans Le Journal d’astrophysique.

Pour en savoir plus sur cette avancée, voir l’ouvrage IXPE de la NASA démêle les théories entourant les vestiges historiques de la supernova.

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.

Le Marshall Space Flight Center de la NASA gère le programme Chandra. Le Chandra X-ray Center du Smithsonian Astrophysical Observatory contrôle les opérations scientifiques depuis Cambridge, dans le Massachusetts, et les opérations aériennes depuis Burlington, dans le Massachusetts.

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