Cette vue aux rayons X du ciel nocturne révèle une toute nouvelle façon d’observer l’Univers
Voici une image récemment publié du ciel nocturne capturé par le Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER), une mission de la NASA dotée d’un spectroscope à bord de la Station Spatiale Internationale.
Les points étincelants et les boucles enchevêtrées sont le résultat de près de deux ans d’efforts pour étudier les sources cosmiques de rayons X depuis l’orbite de la Terre. C’est déjà une œuvre d’art en soit, mais pour apprécier pleinement sa beauté, il faut décomposer ce que ce feu d’artifice doré décrit réellement. À bord de la Station spatiale internationale (ISS) se trouve donc la mission NICER, matérialisé par un cube de la taille d’une machine à laver, appelé X-ray Timing Instrument (XTI). Environ toutes les heures et demie, après le coucher du Soleil sur l’orbite de l’ISS, l’instrument capte des photons à haute énergie dans 8 zones par orbite dans le ciel nocturne.
Chaque ligne courbe est la trajectoire tracée lorsque l’attention de l’instrument se déplace d’une source à l’autre. Les plus petites mouchetures et lignes sont des particules énergétiques qui percutent les capteurs. Mais les plus gros » scintillements » sont particulièrement intéressants, leur luminosité étant le résultat à la fois du temps passé par NICER à se concentrer sur cet endroit et de sa généreuse irradiation par les rayons X.
Une version annotée de l’image d’entête : cette image du ciel montre 22 mois de données de rayons X enregistrées par le Neutron Star de la NASA Interior Composition Explorer.(NASA/NICER)
De nombreux endroits abritent des soleils “morts” appelés étoiles à neutrons. Ces objets sont si denses que la seule chose qui les empêche de s’effondrer en un trou noir est une loi qui stipule que leur noyau ne peut pas se concentrer dans un même volume, du moins pas sans énormément de force. Le problème, c’est que nous ne savons pas encore très bien comment cela fonctionne, car la taille exacte des étoiles à neutrons reste à précisément définir.
Connaître leur rayon pourrait nous en dire plus sur la physique folle qui se passe à l’intérieur. On espère que cette mission pourra déterminer leur taille avec une précision de seulement 5 %.
Certaines de ces étoiles à neutrons sont des pulsars à rotation rapide, émettant de faisceaux de rayons X semblables à ceux d’un phare. En déterminant l’heure de chaque balayage de leurs faisceaux, les astronomes peuvent obtenir un ensemble de coordonnées très détaillées.
Représentation d’une étoile à neutrons, encore appelée pulsar, en rotation rapide. (NASA Goddard)
Une amélioration apportée au NICER et appelée Station Explorer for X-ray Timing and Navigation Technology (SEXTANT) permettra de recueillir de l’information qui devrait non seulement guider l’avenir de la mission, mais aussi contribuer aux futures explorations spatiales.
Même s’il peut paraître désordonné, il y a beaucoup d’informations dans ce bol de spaghettis cosmiques.
Selon Keith Gendreau, chercheur principal au Goddard Space Flight Center de la NASA :
Même avec un traitement minimal, cette image révèle les Dentelles du Cygne, une supernova d’environ 90 années-lumière de diamètre et dont on pense qu’elle a entre 5 000 et 8 000 ans.
Nous construisons progressivement une nouvelle image radiographique de l’intégralité du ciel, et il est possible que les balayages nocturnes du NICER permettent de découvrir des sources inconnues.
Sur le site de la NASA : NICER’s Night Moves Trace the X-ray Sky.