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votre aventure commence maintenant et au fait pour se qui ne le savez pas un pulsar sais sa L'axe magnétique d'une étoile à neutrons n'étant en général, à l'instar de la Terre, pas parfaitement aligné avec son axe de rotation, la région d'émission correspond à un instant donné à un faisceau, qui balaie au cours du temps un cône du fait de la rotation de l'astre. Un pulsar se signale pour un observateur distant sous la forme d'un signal périodique, la période correspondant à la période de rotation de l'astre. Ce signal périodique est extrêmement stable, car la rotation de l'astre l'est également, en général, toutefois sa périodicité ralentit presque toujours très légèrement au fil du temps, sur de longues observations.
Durée : 48 secondes.0:48
Vue artistique d'un pulsar tirant de la matière d'une étoile proche.
Les pulsars sont issus de l'explosion d'une étoile massive en fin de vie, phénomène appelé supernova (supernovas à effondrement de cœur, mais l'autre classe de supernovas, les supernovas thermonucléaires ne laissant pas derrière elles de résidu compact, ni d'émission périodique), et toutes les supernovas à effondrement de cœur ne donnent pas naissance à des pulsars, certaines laissant derrière elles un trou noir. Si une étoile à neutrons a une durée de vie virtuellement infinie, le phénomène d'émission caractéristique d'un pulsar ne se manifeste en général fortement que pendant quelques millions d'années, après quoi il devient trop faible pour être détectable avec nos technologies actuelles.
Les pulsars ont été découverts de façon quelque peu fortuite, en 1967, par Jocelyn Bell (maintenant Jocelyn Bell-Burnell) et son directeur de thèse Antony Hewish[13],[14]. Dans le laboratoire Cavendish de l'université de Cambridge, ils étudiaient des phénomènes de scintillation réfractive dans le domaine des ondes radio et avaient de ce fait besoin d'un appareil mesurant des variations d'un signal radio sur des courtes durées (une fraction de seconde). L'instrument a permis de détecter la variation périodique d'objets qui, considérés, un temps, pour plaisanter, comme des sources de signaux de communication émanant d'une intelligence extraterrestre[15], se sont avérés être des pulsars, le premier d'entre eux portant le nom de PSR B1919+21 (ou CP 1919 à l'époque). Sept ans plus tard, le prix Nobel de physique 1974, le premier prix Nobel récompensant des recherches en astronomie[16], fut attribué à Hewish et à son collaborateur Martin Ryle, pour leurs travaux pionniers dans le domaine de la radioastrophysique[17]. Bien que la Fondation Nobel ait souligné le rôle décisif de Hewish dans la découverte des pulsars, elle n'a pas reconnu Jocelyn Bell comme codécouvreuse du nouvel objet astronomique[16]. Une partie de la communauté des astronomes estimait que Bell n'avait fait que rendre compte, dans son travail de thèse, d'un phénomène qu'elle n'avait pas compris[16]. D'autres scientifiques, dont Fred Hoyle[18], ont manifesté leur indignation devant ce qu'ils considéraient comme une injustice[19],[20].
Le pulsar des Voiles (ou pulsar de Vela) PSR B0833-45, et sa nébuleuse de vent de pulsar, vu par le télescope spatial Chandra de la NASA.
La découverte des pulsars a permis le développement important de très nombreuses disciplines de l'astrophysique, depuis les tests de la relativité générale et de la physique de la matière condensée jusqu'à l'étude de la structure de la Voie lactée, en passant bien sûr par les supernovas. L'étude d'un pulsar binaire, le PSR B1913+16, a pour la première fois permis de mettre en évidence la réalité du rayonnement gravitationnel prédit par la relativité générale, et a également été récompensée du prix Nobel de physique (Russell Alan Hulse et Joseph Hooton Taylor, en 1993).
Rayon gamma du pulsar des Voiles (ou pulsar de Vela) PSR B0833-45, vu par le télescope spatial Fermi Gamma-ray Space Telescope de la NASA.
Du fait que l'émission d'un pulsar est physiquement cantonnée dans les limites d'une surface conique, un grand nombre de pulsars sont inobservables depuis la Terre, car celle-ci ne se trouve pas dans le cône balayé par leurs faisceaux d'émission. Néanmoins, plus de 2 000 pulsars étaient connus en 2017), la quasi-totalité d'entre eux étant situés dans la Voie lactée et certains de ses amas globulaires, et d'autres, très peu nombreux, étant situés dans les deux Nuages de Magellan. Même un pulsar aussi énergétique que le pulsar le plus énergétique connu (le pulsar du Crabe, aussi appelé PSR B0531+21) serait a priori indétectable s'il était observé depuis la galaxie d'Andromède (M31), aussi la Voie lactée et les Nuages de Magellan sont-elles les seules galaxies où il semble envisageable d'étudier ces objets avec les technologies actuelles.
Durée : 48 secondes.0:48
Vue artistique d'un pulsar tirant de la matière d'une étoile proche.
Les pulsars sont issus de l'explosion d'une étoile massive en fin de vie, phénomène appelé supernova (supernovas à effondrement de cœur, mais l'autre classe de supernovas, les supernovas thermonucléaires ne laissant pas derrière elles de résidu compact, ni d'émission périodique), et toutes les supernovas à effondrement de cœur ne donnent pas naissance à des pulsars, certaines laissant derrière elles un trou noir. Si une étoile à neutrons a une durée de vie virtuellement infinie, le phénomène d'émission caractéristique d'un pulsar ne se manifeste en général fortement que pendant quelques millions d'années, après quoi il devient trop faible pour être détectable avec nos technologies actuelles.
Les pulsars ont été découverts de façon quelque peu fortuite, en 1967, par Jocelyn Bell (maintenant Jocelyn Bell-Burnell) et son directeur de thèse Antony Hewish[13],[14]. Dans le laboratoire Cavendish de l'université de Cambridge, ils étudiaient des phénomènes de scintillation réfractive dans le domaine des ondes radio et avaient de ce fait besoin d'un appareil mesurant des variations d'un signal radio sur des courtes durées (une fraction de seconde). L'instrument a permis de détecter la variation périodique d'objets qui, considérés, un temps, pour plaisanter, comme des sources de signaux de communication émanant d'une intelligence extraterrestre[15], se sont avérés être des pulsars, le premier d'entre eux portant le nom de PSR B1919+21 (ou CP 1919 à l'époque). Sept ans plus tard, le prix Nobel de physique 1974, le premier prix Nobel récompensant des recherches en astronomie[16], fut attribué à Hewish et à son collaborateur Martin Ryle, pour leurs travaux pionniers dans le domaine de la radioastrophysique[17]. Bien que la Fondation Nobel ait souligné le rôle décisif de Hewish dans la découverte des pulsars, elle n'a pas reconnu Jocelyn Bell comme codécouvreuse du nouvel objet astronomique[16]. Une partie de la communauté des astronomes estimait que Bell n'avait fait que rendre compte, dans son travail de thèse, d'un phénomène qu'elle n'avait pas compris[16]. D'autres scientifiques, dont Fred Hoyle[18], ont manifesté leur indignation devant ce qu'ils considéraient comme une injustice[19],[20].
Le pulsar des Voiles (ou pulsar de Vela) PSR B0833-45, et sa nébuleuse de vent de pulsar, vu par le télescope spatial Chandra de la NASA.
La découverte des pulsars a permis le développement important de très nombreuses disciplines de l'astrophysique, depuis les tests de la relativité générale et de la physique de la matière condensée jusqu'à l'étude de la structure de la Voie lactée, en passant bien sûr par les supernovas. L'étude d'un pulsar binaire, le PSR B1913+16, a pour la première fois permis de mettre en évidence la réalité du rayonnement gravitationnel prédit par la relativité générale, et a également été récompensée du prix Nobel de physique (Russell Alan Hulse et Joseph Hooton Taylor, en 1993).
Rayon gamma du pulsar des Voiles (ou pulsar de Vela) PSR B0833-45, vu par le télescope spatial Fermi Gamma-ray Space Telescope de la NASA.
Du fait que l'émission d'un pulsar est physiquement cantonnée dans les limites d'une surface conique, un grand nombre de pulsars sont inobservables depuis la Terre, car celle-ci ne se trouve pas dans le cône balayé par leurs faisceaux d'émission. Néanmoins, plus de 2 000 pulsars étaient connus en 2017), la quasi-totalité d'entre eux étant situés dans la Voie lactée et certains de ses amas globulaires, et d'autres, très peu nombreux, étant situés dans les deux Nuages de Magellan. Même un pulsar aussi énergétique que le pulsar le plus énergétique connu (le pulsar du Crabe, aussi appelé PSR B0531+21) serait a priori indétectable s'il était observé depuis la galaxie d'Andromède (M31), aussi la Voie lactée et les Nuages de Magellan sont-elles les seules galaxies où il semble envisageable d'étudier ces objets avec les technologies actuelles.
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