Des étudiants ouvrent une nouvelle fenêtre sur le cosmos

Les amas globulaires jouent un rôle essentiel dans l’astrophysique et la cosmologie stellaires. L’étude de ces concentrations sphériques d’étoiles et de leur contenu apporte des informations sur plusieurs processus et systèmes astrophysiques allant de la structure, l’évolution et les dynamiques stellaires à la formation des galaxies.

Des scientifiques de l’Institut national d’astrophysique de Milan et un groupe d’étudiants d’une école de Saronno ont identifié dans les vastes archives de XMM-Newton, l’observatoire de l’Agence spatiale européenne (ESA) destiné à l’observation des rayons X, une source insolite de ces mêmes rayons. Les recherches étaient soutenues par le projet EXTRAS, financé par l’UE. Leurs conclusions ont été récemment publiées dans la revue «Astronomy & Astrophysics».

Les éruptions stellaires peuvent être à l’origine d’une émission intensément lumineuse de rayons X. La mission XMM (abréviation de X-ray Multi-Mirror) Newton a été lancée en 1999 pour observer les émissions de rayons X caractéristiques des sources cosmiques telles que les amas de galaxies, les noyaux actifs de galaxies, les trous noirs, les étoiles à neutrons et les pulsars. Pendant presque deux décennies, le télescope XMM-Newton a sondé le cosmos et ses rayons X, à la recherche de matière manquante et observant les centres lumineux des galaxies.

Cité dans un communiqué de presse de l’ESA, Andrea De Luca, un des scientifiques en charge de la coordination du projet des étudiants, déclare: «Nous avons récemment publié le catalogue EXTraS, qui recense toutes les sources de rayons X, soit environ un demi-million, dont la luminosité, observée par XMM-Newton, évolue avec le temps, et qui répertorie en outre les différents paramètres de chacune des sources.» De Luca ajoute: «L’étape suivante était d’examiner ce vaste ensemble de données et d’identifier des sources potentiellement intéressantes, nous avons pensé que cela pourrait représenter un défi stimulant pour un stage d’étude.»

Selon le communiqué de presse, des étudiants ont donc analysé environ 200 sources de rayons X et observé leur courbe lumineuse, un graphique illustrant la variabilité de l’objet au cours du temps. Ils ont également consulté la littérature scientifique pour vérifier que les sources identifiées n’avaient pas déjà été étudiées. Ils ont ensuite sélectionné une poignée de sources de rayons X qui présentaient des «propriétés intéressantes, comme par exemple un éclat plus marqué, et qui n’avaient pas encore été répertoriées dans d’autres études».

Et l’une d’entre elles en particulier. Présentant l’éclat le plus court de l’ensemble des objets analysés, cette source «semble située dans l’amas globulaire NGC 6540, un groupement d’étoiles très dense, et n’a pas encore fait l’objet d’étude».

Éruptions de rayons X

Dans leur article, les chercheurs ont conclu: «La source J1806–27, variable et très probablement située dans l’amas globulaire galactique NGC 6540, a été détectée du fait de sa brève émission de rayons X, au cours de la recherche systématique des variations effectuée à partir des données archivées par XMM-Newton.»

L’auteur principal de la revue, Sandro Mereghetti, explique dans le communiqué de presse que: «Cet événement défie notre capacité à comprendre les éruptions de rayons X: elles sont trop courtes pour être des éruptions stellaires classiques, mais elles sont trop faibles pour être liées à un objet compact.» Mereghetti ajoute également que «l’étude systématique de la variabilité qui a mené à la compilation du catalogue EXTraS, ainsi que la première tentative d’exploitation de ces données, nous laisse penser que nous venons d’ouvrir une nouvelle fenêtre, encore inexplorée, sur l’univers des rayons X».

Le projet EXTRAS (Exploring the X-ray Transient and variable Sky), qui s’est terminé en 2017, avait été lancé pour explorer et caractériser les sources variables des rayons X mous. Il incluait l’analyse des quantités énormes d’informations collectées par la caméra EPIC (European Photon Imaging Camera) embarquée sur la mission XMM-Newton.

Pour plus d’informations, veuillez consulter:
site web du projet EXTRAS