Crédit d'image: ESA
L’observatoire intégré des rayons gamma de l’Agence spatiale européenne a produit une nouvelle carte de la Voie lactée dans le spectre des rayons gamma. Mais la question est, qu'est-ce qui produit tout cet aluminium? Certains astronomes pensent que ceux-ci pourraient être créés par des objets spécifiques de la Voie lactée, comme les étoiles géantes rouges ou les étoiles bleues chaudes. Une autre possibilité est qu'elle soit produite dans le cadre d'explosions de supernova. Integral aidera à aller au fond de ce mystère.
L'Observatoire des rayons gamma de l'ESA Integral fait d'excellents progrès, cartographiant la galaxie aux longueurs d'onde clés des rayons gamma.
Il est maintenant prêt à donner aux astronomes leur image la plus fidèle à ce jour des changements récents dans la composition chimique de la Voie lactée. Dans le même temps, il a confirmé un mystère «antimatière» au centre de la galaxie.
Depuis sa formation à partir d'un nuage d'hydrogène et d'hélium gazeux, il y a environ 12 000 millions d'années, la Voie lactée s'est progressivement enrichie d'éléments chimiques plus lourds. Cela a permis aux planètes et, en fait, à la vie sur Terre de se former.
Aujourd'hui, l'un de ces éléments plus lourds - l'aluminium radioactif - se propage dans toute la galaxie et, en se désintégrant en magnésium, émet des rayons gamma avec une longueur d'onde connue sous le nom de «ligne 1809 keV». Integral a cartographié cette émission dans le but de comprendre exactement ce qui produit tout cet aluminium.
En particulier, Integral examine les «points chauds» en aluminium qui parsèment la Galaxie pour déterminer si ceux-ci sont causés par des objets célestes individuels ou l'alignement aléatoire de nombreux objets.
Les astronomes pensent que les sources les plus probables de l'aluminium sont les supernovae (étoiles explosives de grande masse) et, comme le temps de décroissance de l'aluminium est d'environ un million d'années, la carte d'Integral montre combien d'étoiles sont mortes au cours de l'histoire céleste récente. Les autres sources possibles de l'aluminium comprennent les étoiles «géantes rouges» ou les étoiles bleues chaudes qui dégagent naturellement l'élément.
Pour décider entre ces options, Integral cartographie également le fer radioactif, qui n'est produit que dans les supernovae. Les théories suggèrent que, lors d'une explosion de supernova, l'aluminium et le fer devraient être produits ensemble dans la même région de l'étoile qui explose. Ainsi, si la distribution du fer coïncide avec celle de l'aluminium, cela prouvera que l'écrasante majorité de l'aluminium provient bien des supernovae.
Ces mesures sont difficiles et n'ont pas été possibles jusqu'à présent, car la signature aux rayons gamma du fer radioactif est environ six fois plus faible que celle de l'aluminium. Cependant, alors que le puissant observatoire intégré de l’ESA accumule davantage de données au cours de l’année prochaine, il sera enfin possible de révéler la signature du fer radioactif. Ce test dira aux astronomes si leurs théories sur la façon dont les éléments se forment sont correctes.
En plus de ces cartes, Integral examine également en profondeur le centre de la Galaxie, pour y créer la carte la plus détaillée de l’antimatière.
L'antimatière est comme une image miroir de la matière normale et est produite lors de processus atomiques extrêmement énergétiques: par exemple, la désintégration radioactive de l'aluminium. Sa signature est connue sous le nom de «ligne 511 keV». Même si les observations d'Integral ne sont pas encore terminées, elles montrent qu'il y a trop d'antimatière au centre de la Galaxie pour provenir de la désintégration de l'aluminium seul. Ils montrent également clairement qu'il doit y avoir de nombreuses sources d'antimatière car elle n'est pas concentrée autour d'un seul point.
Il existe de nombreuses sources possibles pour cette antimatière. En plus des supernovae, des vieilles étoiles rouges et des étoiles bleues chaudes, il y a des jets d'étoiles à neutrons et des trous noirs, des fusées éclairantes stellaires, des sursauts gamma et l'interaction entre les rayons cosmiques et les nuages de gaz poussiéreux de l'espace interstellaire.
Chris Winkler, Project Scientist chez Integral, déclare: «Nous avons collecté d'excellentes données au cours des premiers mois d'activité, mais nous pouvons et nous en ferons beaucoup plus au cours de la prochaine année. La précision et la sensibilité d’Integral ont déjà dépassé nos attentes et, dans les mois à venir, nous pourrions obtenir les réponses à certaines des questions les plus intrigantes de l’astronomie. »
Source d'origine: communiqué de presse de l'ESA
