« Pulsar X anormal » : différence entre les versions

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En astronomie, le terme de pulsar X anormal (ou AXP, sigle de l'expression anglaise Anomalous X-ray Pulsar) désigne un pulsar X (c'est-à-dire un pulsar émettant principalement dans le domaine des rayons X), et possédant des caractéristiques atypiques pour un tel pulsar, en particulier un champ magnétique extraordinairement élevé, pouvant atteindre 10¹⁰ teslas. Les pulsars X anormaux sont relativement rares dans notre Galaxie. Seule une petite dizaine est connue, alors que la population totale des pulsars connus est de l'ordre de 2000 (en 2007). Il est possible que la marginalité des pulsars X anormaux résulte de divers effets de sélection. Néanmoins il est probable que ces objets soient relativement rares parmi les étoiles à neutrons, sans doute car ils représentent une phase relativement courte de la vie de certaines étoiles à neutrons atypiques.

Caractéristiques

Ces caractéristiques atypiques des pulsars concernent :

leur période de rotation, très longue pour un pulsar (6 à 12 secondes) ;
leur ralentissement très rapide, signe probablement d'un objet très jeune (l'âge caractéristique de ces objets est de l'ordre de quelques milliers d'années) ;
leur champ magnétique, dont l'intensité est déduite de leur ralentissement, dont la valeur typique est de 10¹⁰ teslas. Cela en fait les objets possédant les champs magnétiques les plus élevés de l'univers.

Du fait de l'extrême valeur du champ magnétique des pulsars X anormaux, ceux-ci sont considérés comme les représentants les plus extrêmes d'une classe plus vaste de pulsars à fort champ magnétique, les magnétars.

La faiblesse des âges caractéristiques estimés, associée à la présence fréquente de rémanents de supernovas plaide pour des objets jeunes, malgré leur période très élevée pour des pulsars. Il est supposé que c'est le champ magnétique extrême de ces objets qui est à l'origine d'un ralentissement très important de pulsars qui, à l'origine, avaient une période de rotation plus caractéristique de pulsar jeunes (quelques dizaines de millisecondes).

Le principal mystère entourant ces objets vient de l'origine de leur émission X : pour certains, aucun compagnon ou aucune nébuleuse n'est détecté dans le voisinage de certains, qui pourraient fournir la masse nécessaire au rayonnement qui serait produit par un phénomène d'accrétion.

On note, pour plusieurs pulsars, que l'intensité du champ magnétique dépasse la valeur critique de 4,4×10⁹ teslas, pour lequel l'écart d'énergie entre les niveaux de Landau (définie par la fréquence cyclotron d'un électron plongé dans un champ magnétique) dépasse l'énergie de masse d'un électron. Il n'existe cependant aucune limitation fondamentale à ce que cette valeur critique soit dépassée, aussi l'estimation du champ magnétique donnant des valeurs supérieures à cette limite n'est-elle pas remise en cause.

Liste des pulsars X anormaux

Le premier pulsar X anormal, PSR J2301+5852 (initialement dénommé 1E 2259+586), a été découvert en 1981 par le satellite artificiel HEAO-2 (Einstein)^[1], suivi peu après par 1E 1048.1-5937. PSR J2301+5852 avait été l'année précédente découverte sous forme d'une source X, mais sans la variabilité régulière d'un pulsar^[2].

Dénomination	Dénomination alternative	Date de découverte (en tant que pulsar)	Période (s)	Ralentissement ${\dot {P}}$ (s·s^-1)	Rémanent associé ou système associé	Champ magnétique (teslas)
PSR J0100-7211	2E 0059.1-7227	2002	8,020392(9)	1,88(8)×10^-11	(situé dans le Petit Nuage de Magellan)	3,2×10¹⁰
1E 1048.1-5937	2E 2336	1984	6,45207658(54)	(1,5-4,0)×10^-11	-	3,2×10¹⁰
PSR J0146+6145	4U 0142+61	1993	8,68832973(8)	1,960(2)×10^-12	-	1,4×10¹⁰
PSR J1550-5418	1E 1547.0-5408	2007	2,06983302(4)	2,318(5)×10^-11	SNR G327.24-0.13	2,2×10¹⁰
CXOU J164710.2-455216	-	2006	10.6107(1)	2,4(6)×10^-12	Westerlund 1 (amas ouvert)	1,6×10¹¹
RX J170849.0-400910	PSR J1708-4008	1997	10,9990355(6)	1,945(2)×10^-11	-	4,8×10¹⁰
PSR J1809-1943	AX J1809.8-1943	2003	5,539425(16)	8,1(7)×10^-12	-	2,1×10¹⁰
PSR J1841-0456	1E 1841-045	1997	11,7750542(1)	4,1551(14)×10^-11	Kesteven 73	7,3×10¹⁰
PSR J1845-0258^[3]	AX J1845.0-300	1998	6,97127(28)	6,71563(1)×10^-11	SNR G29.6+0.1	7,1×10¹⁰
PSR J2301+5852	2E 2259.0+5836	1981	6,9789484460(39)	4,8430(8)×10^-13	CTB 109	6,1×10¹⁰

Références

↑ (en) G. G. Fahlman & P. C. Gregory, An X-ray pulsar in SNR G109.1-1.0, Nature, 293, 202-204 (1981) Lien ADS.
↑ (en) P. C. Gregory & G. G. Fahlman, An extraordinary new celestial X-ray source, Nature, 287, 805-806 (1980) Lien ADS.
↑ Statut de pulsar X anormal pour PSR J1845-0258 est à l'heure actuelle (2008) encore non confirmé.

Bibliographie

(en) Andrew G. Lyne et Francis Graham Smith, Pulsar astronomy, Cambridge University Press, 2006, 3^e éd., 309 p. (ISBN 0-521-83954-8), pages 146 et 147.
(en) SGR/AXP Online Catalog, sur le site de l'université McGill (Canada)

[1] (en) G. G. Fahlman & P. C. Gregory, An X-ray pulsar in SNR G109.1-1.0, Nature, 293, 202-204 (1981) Lien ADS.

[2] (en) P. C. Gregory & G. G. Fahlman, An extraordinary new celestial X-ray source, Nature, 287, 805-806 (1980) Lien ADS.

[3] Statut de pulsar X anormal pour PSR J1845-0258 est à l'heure actuelle (2008) encore non confirmé.

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+{{voir homonymes|AXP}}
-En [[astronomie]], le terme de '''pulsar X anormal''' (ou '''AXP''', acronyme venant de l'anglais ''Anomalous X-ray Pulsar'') désigne un [[pulsar X]] (c'est-à-dire un [[pulsar]] émettant principalement dans le domaine des [[rayons X]], et possédant des caractéristiques atypiques pour un tel pulsar, en particulier un [[champ magnétique]] extraordinairement élevé, pouvant atteindre 10{{exp|10}} [[tesla]]s. Les pulsars X anormaux sont relativement rares dans notre [[Galaxie (Voie Lactée)|Galaxie]], seule une petite dizaine est connue, alors que la population totale des pulsars est de l'ordre de 2000 (en 2007).
+[[Fichier:1567218541528-xray-pulsar screen.jpg|vignette|Représentation artistique d'un Pulsar X anormal ]]
+En [[astronomie]], le terme de '''pulsar X anormal''' (ou AXP, sigle de l'expression anglaise ''Anomalous X-ray Pulsar'') désigne un [[pulsar X]] (c'est-à-dire un [[pulsar]] émettant principalement dans le domaine des [[rayon X|rayons X]]), et possédant des caractéristiques atypiques pour un tel pulsar, en particulier un [[champ magnétique]] extraordinairement élevé, pouvant atteindre 10{{exp|10}} [[Tesla (unité)|teslas]]. Les pulsars X anormaux sont relativement rares dans notre [[Voie lactée|Galaxie]]. Seule une petite dizaine est connue, alors que la population totale des pulsars connus est de l'ordre de 2000 (en 2007). Il est possible que la marginalité des pulsars X anormaux résulte de divers [[effet de sélection|effets de sélection]]. Néanmoins il est probable que ces objets soient relativement rares parmi les étoiles à neutrons, sans doute car ils représentent une phase relativement courte de la vie de certaines étoiles à neutrons atypiques.
 == Caractéristiques ==
 Ces caractéristiques atypiques des pulsars concernent :
-* leur [[période de rotation]], très longue pour un pulsar (6 à 12 secondes)
+* leur [[période de rotation]], très longue pour un pulsar (6 à 12 secondes) ;
-* leur [[ralentissement des pulsars|ralentissement]] très rapide, signe probablement d'un objet très jeune (l'[[âge caractéristique]] de ces objet est de l'ordre de quelques milliers d'années
+* leur [[Ralentissement des pulsars|ralentissement]] très rapide, signe probablement d'un objet très jeune (l'[[âge caractéristique]] de ces objets est de l'ordre de quelques milliers d'années) ;
 * leur champ magnétique, dont l'intensité est déduite de leur ralentissement, dont la valeur typique est de 10{{exp|10}} teslas. Cela en fait les objets possédant les champs magnétiques les plus élevés de l'[[univers]].
 Du fait de l'extrême valeur du champ magnétique des pulsars X anormaux, ceux-ci sont considérés comme les représentants les plus extrêmes d'une classe plus vaste de pulsars à fort champ magnétique, les [[magnétar]]s.
-La faiblesse des âges caractéristiques estimés, associée à la présence fréquence de [[remanent de supernova|rémanents de supernovae]] plaide pour des objets jeunes, malgré leur période très élevée pour des pulsars. Il est supposé que c'est le champ magnétique extrême de ces objets qui est à l'orgine d'un ralentissement très important de pulsars qui à l'origine avaient une période de rotation plus caractéristique de pulsar jeunes (quelques dizaines de [[milliseconde]]s).
+La faiblesse des âges caractéristiques estimés, associée à la présence fréquente de [[Rémanent de supernova|rémanents de supernovas]] plaide pour des objets jeunes, malgré leur période très élevée pour des pulsars. Il est supposé que c'est le champ magnétique extrême de ces objets qui est à l'origine d'un ralentissement très important de pulsars qui, à l'origine, avaient une période de rotation plus caractéristique de pulsar jeunes (quelques dizaines de [[milliseconde]]s).
-Le principal mystère entourant ces objet vient de l'origine de leur émission X : pour certains, aucun compagnon ou aucune [[nébuleuse]] n'est détecté dans le voisinage de certains, qui pourraient fournir la masse nécessaire au rayonnement qui serait produit par un phénomène d'[[accrétion]]. Cependant, d'autre sont clairement membre de [[binaire X à forte masse|binaires X à forte masse]].
+Le principal mystère entourant ces objets vient de l'origine de leur émission X : pour certains, aucun compagnon ou aucune [[nébuleuse]] n'est détecté dans le voisinage de certains, qui pourraient fournir la masse nécessaire au rayonnement qui serait produit par un phénomène d'[[accrétion]].
+On note, pour plusieurs pulsars, que l'intensité du champ magnétique dépasse la valeur [[Champ magnétique critique|critique]] de 4,4×10{{exp|9}} teslas, pour lequel l'écart d'énergie entre les [[Niveau de Landau|niveaux de Landau]] (définie par la [[fréquence cyclotron]] d'un [[électron]] plongé dans un champ magnétique) dépasse l'énergie de masse d'un [[électron]]. Il n'existe cependant aucune limitation fondamentale à ce que cette valeur critique soit dépassée, aussi l'estimation du champ magnétique donnant des valeurs supérieures à cette limite n'est-elle pas remise en cause.
 == Liste des pulsars X anormaux ==
+Le premier pulsar X anormal, [[PSR J2301+5852]] (initialement dénommé 1E 2259+586), a été découvert en [[1981]] par le [[satellite artificiel]] [[HEAO-2]] (Einstein)<ref>{{en}} [[G. G. Fahlman]] & [[P. C. Gregory]], ''An X-ray pulsar in SNR G109.1-1.0'', ''[[Nature (revue)|Nature]]'', '''293''', 202-204 (1981) [http://cdsads.u-strasbg.fr/cgi-bin/nph-bib_query?1981Natur.293..202F&db_key=AST&nosetcookie=1 Lien ADS].</ref>, suivi peu après par [[1E 1048.1-5937]]. PSR J2301+5852 avait été l'année précédente découverte sous forme d'une source X, mais sans la variabilité régulière d'un pulsar<ref>{{en}} [[P. C. Gregory]] & [[G. G. Fahlman]], ''An extraordinary new celestial X-ray source'', ''[[Nature (revue)|Nature]]'', '''287''', 805-806 (1980) [http://cdsads.u-strasbg.fr/cgi-bin/nph-bib_query?1980Natur.287..805G&db_key=AST&nosetcookie=1 Lien ADS].</ref>.
-Le premier pulsar X anormal, [[PSR J2301+5852]] (initialement dénommé 1E 2259+586), a été découvent en [[1981]] par le [[satellite artificiel]] [[HEAO-2]] (Einstein)<ref>{{en}} [[G. G. Fahlman]] & [[P. C. Gregory]], ''An X-ray pulsar in SNR G109.1-1.0'', ''[[Nature (journal)|Nature]]'', '''293''', 202-204 (1981) [http://cdsads.u-strasbg.fr/cgi-bin/nph-bib_query?1981Natur.293..202F&db_key=AST&nosetcookie=1 Lien ADS].</ref>. Cet objet avait été l'année précédente découverte sous forme d'une source X, mais sans la variabilité régulière d'un pulsar<ref>{{en}} [[P. C. Gregory]] & [[G. G. Fahlman]], ''An extraordinary new celestial X-ray source'', ''[[Nature (journal)|Nature]]'', '''287''', 805-806 (1980) [http://cdsads.u-strasbg.fr/cgi-bin/nph-bib_query?1980Natur.287..805G&db_key=AST&nosetcookie=1 Lien ADS].</ref>.
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-! Dénomination !! Dénomination alternative !! Période (s) !! Ralentissement </br><math>\dot P</math> (s&middot;s{{exp|-1}}) !! [[Rémanent de supernova|Rémanent associé]] !! [[Champ magnétique]] </br> (teslas)
+! Dénomination !! Dénomination alternative !! Date de découverte<br />(en tant que pulsar) !! Période (s) !! Ralentissement <br /><math>\dot P</math> (s·s{{exp|-1}}) !! [[Rémanent de supernova|Rémanent associé]]<br />ou système associé !! [[Champ magnétique]] <br /> (teslas)
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-| align="left" | [[PSR J0100-7211]] || 2E 0059.1-7227 || 8,020392(9) || 1,88(8)×10{{exp|-11}} || - || ?
+| align="left" | [[PSR J0100-7211]] || 2E 0059.1-7227 || [[2002]] || 8,020392(9) || 1,88(8)×10{{exp|-11}} || (situé dans le [[Petit Nuage de Magellan]]) || 3,2×10{{exp|10}}
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+| align="left" | [[PSR J1845-0258]]<ref>Statut de pulsar X anormal pour [[PSR J1845-0258]] est à l'heure actuelle (2008) encore non confirmé.</ref> || AX J1845.0-300 || [[1998]] || 6,97127(28) || 6,71563(1)×10{{exp|-11}} || [[SNR G29.6+0.1]] || 7,1×10{{exp|10}}
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+| align="left" | [[PSR J2301+5852]] || 2E 2259.0+5836 || [[1981]] || 6,9789484460(39) || 4,8430(8)×10{{exp|-13}} || [[CTB 109]] || 6,1×10{{exp|10}}
 |}
-== Note ==
+== Références ==
+{{références}}
+== Bibliographie ==
-<references/>
+* {{Livre Pulsar astronomy3}}, pages 146 et 147.
+* {{en}} [http://www.physics.mcgill.ca/~pulsar/magnetar/main.html SGR/AXP Online Catalog], sur le site de l'[[université McGill]] ([[Canada]])
+{{Palette|Étoile|Étoile à neutrons}}
-{{portail astronomie}}
+{{Portail|astronomie|étoiles}}
-[[Catégorie:Pulsar]]
+[[Catégorie:Pulsar X anormal| ]]
-[[Catégorie:Pulsar X anormal]]

v · m Étoiles
Classes de luminosité et types spectraux	Classes de types spectraux : Type précoce Type intermédiaire Type tardif Hypergéante (0) : Variable lumineuse bleue bleue (O0-A0) jaune (fin A0 - début K0) rouge (K0-M0) Supergéante (I) : bleue (OI-BI) blanche (AI) jaune (FI-GI) rouge (KI-MI) Géante lumineuse (II) Géante (III) : bleue (OIII-BIII-certaines AIII) rouge (KIII-MIII) Sous-géante (IV) Naine (séquence principale = V) : bleue (OV) bleu-blanc (BV) blanche (AV) jaune-blanc (FV) jaune (GV) orange (KV) rouge (MV) Sous-naine (VI) : Type O (OVI) Type B (BVI) Naine (stade évolué) : bleue blanche rouge noire Classes particulières : Étoile de type solaire Naine brune (pas vraiment une étoile)
Types	Étoile double Étoile en fuite Étoile intergalactique Traînarde bleue Étoile Be Étoile à enveloppe Étoile [Be] Étoile binaire Étoile variable Étoile multiple Étoiles hypothétiques
Binaires	À contact À éclipses À enveloppe commune Astrométrique Détachée Semi-détachée Spectroscopique TTL Visuelle X X à faible masse X à forte masse gamma Sursauteur X Étoile symbiotique Pulsar binaire Microquasar
Variables	Désignation des étoiles variables Céphéide Cataclysmique Polaire Éruptive (type UV Ceti) Herbig Ae/Be Lumineuse bleue Semi-régulière Type Alpha² Canum Venaticorum Type Beta Lyrae Type BY Draconis Type Delta Scuti Type FU Orionis Type Mira Type RR Lyrae Type T Tauri Type W Virginis Wolf-Rayet Sursauteur gamma mou Blanche à pulsations À battements de cœur
Multiples	Système stellaire Amas stellaire Superamas stellaire Association stellaire Association OB Amas ouvert Amas globulaire Blue blobs
Compositions	Métallicité Am Ap et Bp roAp Baryum Carbone CH CN Hélium Hélium extrême He-weak Lambda Bootis Mercure et manganèse PG 1159 Plomb Type S Technétium
Objets compacts	Proto-étoile à neutrons Étoile à neutrons Magnétar Pulsar Désignation Double Milliseconde X X anormal Trou noir Microquasar Quasar
Hypothétiques	Coatlicue Étoile congelée Étoile de fer Étoile noire (gravité semi-classique) Étoile noire (matière noire) Étoile à préons Étoile à quarks Gravastar Naine bleue Étoile Q Objet de Thorne-Żytkow Quasi-étoile
Classifications	Désignations stellaires Bayer Flamsteed Chronologie Diagramme de Hertzsprung-Russell Type spectral Classe de luminosité Séquence principale Bande d’instabilité Branche asymptotique des géantes Étoile post-AGB Red clump Population stellaire I II III
Catalogues	Barnard Henry Draper Gliese Hipparcos Messier NGC Washington (étoiles doubles) Aitken (étoiles doubles)
Listes	Brillantes Brillantes en apparence Brillantes et proches Extrêmes Géantes Hypothétiques Plus massives Moins massives Noms traditionnels Noms officiellement reconnus par l'UAI Proches
Formation (pré-séquence principale)	Nuage moléculaire Géant Disque d'accrétion Instabilité gravitationnelle Nébuleuse obscure Région HI Région HII Globule de Bok Protoétoile Globule obscur Fonction de masse initiale Objet Herbig-Haro Pré-séquence principale Trajet de Hayashi
Nébuleuses (post-séquence principale)	Rémanent de supernova Nébuleuse de vent de pulsar Protonébuleuse planétaire Nébuleuse planétaire
Physique stellaire	Astérosismologie Bulle de Wolf-Rayet Champ magnétique stellaire Cinématique stellaire Compacité Effondrement gravitationnel Évolution stellaire Freinage magnétique Instabilité de Rayleigh-Taylor Jet Limite d'Eddington Limite d'Oppenheimer-Volkoff Lobe de Roche Masse de Chandrasekhar Mécanisme de Kelvin-Helmholtz Nucléosynthèse stellaire Micronova Nova Naine Rouge lumineuse Kilonova Supernova À effondrement de cœur Par production de paires Thermonucléaire Hypernova Unnova Rayon de Schwarzschild Réaction alpha Rotation stellaire Sursaut gamma Transfert de rayonnement Excès de couleur Flash de l'hélium Tremblement d'étoile Zone de convection
Soleil	Activité Apex Boucle coronale Chromosphère Constante Couronne Cycle Éclipse Éjection de masse coronale Éruption 1859 1989 2012 Filament Héliopause Héliosismologie Onde de Moreton Photosphère Protubérance Rayonnement Région de transition Spicule Sursaut Vent

v · m Étoile à neutrons
Types	Radio-quiet (en) Pulsar
Pulsars isolés	Magnétar Sursauteur gamma mou Pulsar X anormal RRAT
Pulsars binaires	Binaire X Binaire X Sursauteur X Liste (en) Milliseconde Binaire Be/X Accélération de la rotation d'une étoile à neutrons
Propriétés	Blitzar Sursaut radio rapide Accrétion de Bondi Sursaut gamma Glitch Neutronium Oscillation d'étoile à neutrons Pulsar optique Pulsar kick (en) Oscillations quasi périodiques Étoile relativiste Processus rp Starquake (en) Timing noise (en) Limite d'Oppenheimer-Volkoff Processus Urca
Articles liés	Objet compact Étoile étrange Étoile exotique Supernova Rémanent de supernova (voir aussi supernova (en)) Hypernova Quark-nova Naine blanche Trou noir stellaire (voir aussi Trou noir) Étoile radio Planète de pulsar Nébuleuse de vent de pulsar Objet de Thorne-Żytkow
Découverte	LGM-1 V779 Centauri Historique des naines blanches, des étoiles à neutrons et des supernovas Liste de pulsars notables
Satellite investigation	Rossi X-ray Timing Explorer Fermi Gamma-ray Space Telescope Compton Gamma-Ray Observatory Chandra
Autre	Navigation basée sur des pulsars X Tempo software program (en) Astropulse The Magnificent Seven