Les magnétars sont un type de jeune étoile à neutrons – un reste stellaire formé lorsqu’une étoile massive atteint la fin de sa vie et s’effondre sur elle-même, laissant derrière lui un noyau dense à peu près la masse du soleil, mais écrasé jusqu’à la taille d’une ville.
Les étoiles à neutrons affichent certaines de la physique les plus extrêmes de l’univers observable et présentent des opportunités uniques d’étudier des conditions qui seraient autrement impossibles à reproduire en laboratoire sur Terre.
On a observé que le Magnetar 1E 1841-045 était dans un état d’éclat par les télescopes Swift, Fermi et plus beaux de la NASA le 21 août 2024.
Quelques fois par an, l’équipe IXPE approuve les demandes d’interrompre les observations programmées du télescope pour se concentrer plutôt sur des événements célestes uniques et inattendus.
Lorsque 1E 1841-045 est entré dans cet état plus brillant et actif, les scientifiques ont décidé de rediriger IXPE pour obtenir les tout premières mesures de polarisation d’un magnétar évasé.
Les magnétars ont des champs magnétiques plusieurs milliers de fois plus forts que la plupart des étoiles à neutrons et hébergent les champs magnétiques les plus forts de tous les objets connus de l’univers.
Les perturbations de leurs champs magnétiques extrêmes peuvent faire libérer un magnétar jusqu’à mille fois plus d’énergie de rayons X qu’il ne le ferait normalement pendant plusieurs semaines.
Cet état amélioré est appelé une explosion, mais les mécanismes derrière eux ne sont toujours pas bien compris.
Grâce aux mesures de polarisation des rayons X d’IXPE, les scientifiques peuvent se rapprocher de la découverte des mystères de ces événements.
La polarisation porte des informations sur l’orientation et l’alignement des ondes lumineuses à rayons X émises; Plus le degré de polarisation est élevé, plus les vagues de rayons X se déplacent en synchronisation, semblable à une performance de danse étroitement chorégraphiée.
L’examen des caractéristiques de polarisation des magnétars révèle des indices sur les processus énergétiques produisant les photons observés ainsi que la direction et la géométrie des champs magnétiques magnétaires.
Les résultats IXPE, aidés par des observations des télescopes Nustar et plus beaux de la NASA, montrent que les émissions de rayons X de 1E 1841-045 deviennent plus polarisées à des niveaux d’énergie plus élevés tout en conservant la même direction de propagation.
Une contribution significative à ce degré de polarisation élevé provient de la queue de rayons X dure de 1E 1841-045, une composante magnétosphérique énergétique dominant les plus hautes énergies photon-photon observées par IXPE.
Les rayons X durs se réfèrent aux rayons X avec des longueurs d’onde plus courtes et des énergies plus élevées que les rayons X doux.
Bien que prévalent dans les magnétars, la mécanique stimulant la production de ces photons à rayons X à haute énergie est encore largement inconnue.
Plusieurs théories ont été proposées pour expliquer cette émission, mais maintenant la forte polarisation associée à ces radiographies dures fournit d’autres indices sur leur origine.
« Cette observation unique aidera à faire progresser les modèles existants visant à expliquer l’émission dure des rayons X magnétar en les obligeant à rendre compte de ce niveau de synchronisation très élevé que nous voyons parmi ces photons radiographiques durs », a déclaré Rachael Stewart, un doctorat. Étudiant à l’Université George Washington et auteur principal du premier article.
«Cela présente vraiment la puissance des mesures de polarisation dans la physique de la physique dans les environnements extrêmes des magnétars.»
« Il sera intéressant d’observer le 1E 1841-045 une fois qu’il sera revenu à son état de base et de base pour suivre l’évolution de ses propriétés polarimétriques », a ajouté le Dr Michela Rigoselli, astronome de l’Institut national italien d’astrophysique et auteur principal du deuxième article.
