Un rayon de matière et d’antimatière de plus de 60 trillions de kilomètres de long a été observé par des astronomes utilisant l’observatoire à rayons X Chandra, un télescope spatial de la NASA. Les chercheurs ont découvert que ce faisceau est projeté par un pulsar, une étoile à neutrons tournant à très grande vitesse et émettant des radiations à partir de ses pôles magnétiques.
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Un très long filament cosmique produit par un pulsar
Le rayon, une sorte de filament cosmique, a été découvert pour la première fois en 2020 mais sa longueur n’a été estimée qu’avec une nouvelle étude récemment publiée dans l’Astrophysical Journal,. L’étude a utilisé une nouvelle analyse des données recueillies par le télescope Chandra entre février et novembre 2021. Les chercheurs ont découvert que cet énorme filament est au moins trois fois plus long que ce que l’on pensait auparavant.
Le pulsar en question, nommé PSR J2030+4415, est situé à une distance de nous d’environ 1600 années-lumière. Les astronomes ont calculé qu’il tourne au moins trois fois par seconde.
Un filament qui bat des records : c’est incroyable selon les scientifiques
Selon Martijn de Vries, chercheur à Stanford et l’un des auteurs de l’étude, il est incroyable qu’un pulsar puisse émettre un filament aussi long, alors que le faisceau lui-même ne fait qu’un peu plus de 16 km de large. Malgré sa largeur minimale et la très petite taille de l’étoile à neutrons qui le produit (environ 10 à 20 km de diamètre), le faisceau peut être vu à des milliers d’années-lumière.
Pour nous faire comprendre ces dimensions à l’échelle, si vous tendiez un fil de New York à Los Angeles, le pulsar qui le produirait serait au moins cent fois plus petit que le plus petit objet que l’on peut voir à l’œil nu.
Les interactions complexes du pulsar et du champ magnétique interstellaire
Les étoiles tournent très vite et peuvent avoir des champs magnétiques très puissants. La combinaison de ces deux facteurs entraîne une forte accélération des particules et un rayonnement énergétique avec la création de paires d’électrons et de positrons (en pratique, le phénomène voit la transformation de l’énergie en matière et antimatière).
Par le biais d’un phénomène complexe lié au fait que le pulsar lui-même se déplace toujours dans l’espace interstellaire à très grande vitesse, il existe une interaction entre le pulsar lui-même et le champ magnétique interstellaire, ce qui entraîne des pertes de particules, comme l’explique Roger Romani, un autre chercheur de Stanford et auteur de l’article. Selon M. Romani, le champ magnétique du pulsar se connecte au champ magnétique qui existe entre les étoiles, de sorte que les électrons et les positrons s’échappent littéralement, se déplaçant à très grande vitesse le long d’une ligne particulière du champ magnétique interstellaire. Cela a dû produire le long filament intercepté ensuite par le télescope spatial Chandra.
Antimatière dans la Voie lactée et sur Terre
Les données fournies par cette nouvelle étude sont importantes car elles pourraient être utiles pour mieux comprendre l’antimatière dans la Voie lactée. L’antimatière est semblable à la matière, sauf que les charges électriques sont inversées.
Le plus grand mystère concernant l’antimatière réside dans la question (à laquelle nous n’avons pas encore pu apporter une réponse qui fasse l’unanimité) : pourquoi y a-t-il tant de matière ordinaire et si peu d’antimatière ?
Mais il y a aussi une autre énigme que les chercheurs n’ont pas encore résolue : avec leurs instruments, ils continuent à trouver une quantité anormalement élevée de positrons sur Terre. D’où viennent-ils ?
Des filaments comme celui du pulsar PSR J2030+4415 pourraient être la solution : l’antimatière qu’ils contiennent s’échappe des pulsars et, en traversant l’espace interstellaire, atteint la Terre.
