Champ magnétique à rayons de roue Supernova 1987A

Les chercheurs ont cartographié le champ magnétique dans Supernova 1987A, mettant en lumière la façon dont les explosions stellaires agissent comme des accélérateurs de particules.

Prise en 2006, cette image de Hubble montre la région autour de SN 1987A. La caractéristique la plus importante est l'anneau d'une année-lumière, où l'onde de choc de la supernova s'est écrasée dans des amas de matériau, les faisant briller comme des points chauds. Les deux objets lumineux sont une paire d'étoiles dans le grand nuage de Magellan.
NASA / ESA / R. Kirshner (Centre d'astrophysique Harvard-Smithsonian)

Supernova 1987A est la première explosion stellaire à être vue sans aide depuis plus de 400 ans. Sa luminosité, avec une magnitude apparente maximale de +2, 9, était due en partie à sa proximité, car elle est située dans la plus grande galaxie satellite de la Voie Lactée, le Grand nuage de Magellan. Dans les décennies qui ont suivi sa découverte, le SN1987A a fourni aux astronomes un laboratoire pratiquement dans l’arrière-cour pour étudier comment les supernovae accélèrent les particules à des vitesses jamais vues par des physiciens liés à la Terre.

Maintenant, Giovanna Zanardo (Université d’Australie occidentale) et ses collègues rapportent la toute première carte du champ magnétique qui parcourt le gaz chaud entourant l’étoile effondrée. Les résultats apparaissent dans les lettres du journal astrophysique du 29 juin.

Les chercheurs ont collecté les ondes radio à des fréquences comprises entre 20 et 50 GHz à l'aide du Australia Telescope Compact Array et ont mesuré la polarisation linéaire de ces ondes, ce qui leur a montré comment les ondes radio entrantes étaient alignées. «La photo montre ce que cela donnerait si vous pouviez saupoudrer de la ferraille sur le nuage de débris en expansion, à 170 000 années-lumière», a déclaré le co-auteur de l'étude, Bryan Gaensler (Université de Toronto).

Carte du SN 1987A restant avec de courtes lignes orange indiquant l'orientation du champ magnétique.
Giovanna Zanardo

Vous seriez pardonné de penser que le champ magnétique doit s'aligner sur l'anneau de gaz chauffé en forme de beignet du résidu - les restes de supernova plus anciens ont souvent de tels champs magnétiques. Mais les plus jeunes restants - et à 31 ans, SN 1987A est le plus jeune connu à ce jour - hébergent des champs magnétiques qui poussent vers l'extérieur comme les rayons d'une roue.

Bien que cela ne soit pas totalement inattendu, cet alignement de champ magnétique n'est pas entièrement compris. "Nous avons quelques théories sur ce qui se passe, mais il n'y a pas de consensus ferme", a déclaré Gaensler.

Étant donné que le champ magnétique traverse l’anneau d’émission lumineux, il englobe toute la gamme des ondes de choc produites par la supernova. Il se pourrait que, lorsque les particules sont accélérées à des énergies élevées au-dessus des fronts de choc, elles amplifient le champ magnétique. Le résultat est un champ magnétique qui est balayé jusqu'au bord de la coque.

En observant les champs magnétiques évoluer au fil du temps, les astronomes auront une vision directe du fonctionnement des accélérateurs de particules de la nature.