X, sursaut - astronomie.

X, sursaut - astronomie. 1 PRÉSENTATION X, sursaut, émission astronomique sporadique, très énergétique (1039 ergs), soudaine et extrêmement courte (1 à 10 s), détectée par des satellites dans le domaine X du spectre électromagnétique (0,1 à 100 keV). 2 OBSERVATION ET ORIGINE Les sursauts X ont été découverts grâce aux satellites sensibles au rayonnement X (voir astronomie X). Ces sursauts sont caractérisés par une augmentation rapide et très importante du flux émis dans la bande X du spectre électromagnétique par une source de rayonnement X ; ils durent de une à quelques secondes. Les sursauts X sont communément observés en provenance des amas globulaires du halo de notre galaxie (la Voie lactée), et de sources situées dans le plan galactique. Cette distribution suggère que les sursauts X proviennent d'une population d'étoiles très répandues dans le disque galactique : les binaires X. Une binaire X est un système stellaire binaire, constitué d'une étoile normale ou évoluée (étoile secondaire) et d'un objet compact (étoile primaire) tels un trou noir ou une étoile à neutrons. Piégés par l'attraction gravitationnelle, les deux objets tournent très près l'un autour de l'autre, si bien que les forces de marées déforment l'étoile secondaire à tel point qu'une fraction de sa matière s'écoule et tombe en chute libre sur l'objet compact voisin. 3 MODÉLISATION DU PHÉNOMÈNE Dans le cas des sursauts X, les astrophysiciens ont élaboré des modèles relativement précis des phénomènes mis en jeu grâce à l'observation de leurs spectres (distribution de l'intensité de l'émission X en fonction de la longueur d'onde) et de leur courbe de lumière (distribution du flux lumineux en fonction du temps). Durant un laps de temps très court, de l'ordre de 10 secondes, les sursauts X libèrent une incroyable quantité d'énergie, approximativement 1039 ergs -- soit l'équivalent énergétique de ce qu'émettrait la couronne solaire dans le domaine X durant 3 000 ans -- en provenance d'une région dont la dimension n'excède pas 15 kilomètres, la taille d'une étoile à neutrons. Le gaz d'hydrogène en provenance de l'étoile secondaire forme un disque d'accrétion autour de l'objet compact ; l'environnement de l'objet compact est si extrême (fortes température, pression et densité) que des réactions de fusion thermonucléaire se produisent à la surface de l'objet compact, transformant les noyaux d'hydrogène en noyaux d'hélium. Ainsi se forme progressivement une couche d'hélium qui à un certain point devient instable ; une réaction thermonucléaire en chaîne se produit : tous les noyaux d'hélium fusionnent en même temps pour former des noyaux de carbone. Cet événement explosif serait la source des sursauts X observés ; succéderait alors une période calme durant laquelle se perpétue l'accrétion de matière en régime continue, jusqu'au prochain épisode de fusion thermonucléaire de l'hélium. 4 SURSAUTS X ET ASTROPHYSIQUE DES HAUTES ÉNERGIES L'observation des sursauts X permet d'étudier les phénomènes d'accrétion entre les deux étoiles du système binaire et également de déterminer les conditions physiques à la surface de l'étoile à neutrons. Les sursauts X sont catalogués en fonction de l'énergie qu'ils libèrent, le laps de temps entre deux sursauts permettant par ailleurs de déterminer l'évolution des couches d'hélium et d'hydrogène à la surface de l'étoile à neutrons. Les sursauts X se distinguent des sursauts gamma, beaucoup plus énergétiques et dont la distribution est isotrope dans le ciel. Il n'y a pas de contrepartie optique identifiée pour les sursauts gamma ; il est possible que les étoiles à neutrons soient une fois de plus à l'origine de ces sursauts, mais aucune observation ne permet de l'affirmer avec certitude (voir astronomie gamma). Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993-2008 Microsoft Corporation. Tous droits réservés.