Au cours des presque deux années qui ont suivi le lancement du satellite astronomique chinois, la sonde Einstein (EP), elle a capturé de nombreux événements transitoires extraordinaires dans l'univers qui scintillent comme des feux d'artifice, contribuant ainsi à élargir la compréhension humaine des phénomènes physiques extrêmes dans le cosmos.
« Depuis son lancement en janvier 2024, EP a fondamentalement transformé notre vision de l'univers dynamique des rayons X. Cette mission pionnière, dirigée par l'Académie chinoise des sciences (CAS), fournit désormais un flux constant de découvertes – révélant des événements cosmiques rares et explosifs qui étaient autrefois trop brefs et trop faibles pour que d'autres télescopes puissent les capter », a récemment déclaré Yuan Weimin, chercheur principal de la mission EP et chercheur aux Observatoires astronomiques nationaux de l'ACS (NAOC).
La mission EP fait partie d’une série de missions scientifiques spatiales sous la direction du CAS. Il s'agit également d'une mission de collaboration internationale avec des contributions de l'Agence spatiale européenne, de l'Institut Max Planck de physique extraterrestre en Allemagne et de l'agence spatiale française CNES.
La sonde est équipée de deux télescopes à rayons X complémentaires. Son télescope à rayons X à grand champ (WXT) utilise une nouvelle optique en forme d'oeil de homard pour surveiller un dixième du ciel entier en une seule prise de vue, offrant ainsi une sensibilité sans précédent aux événements faibles et transitoires. Pour un suivi détaillé, le télescope à rayons X de suivi (FXT) offre une zone effective plus grande et une résolution angulaire supérieure pour localiser et étudier les découvertes.
« La sonde peut capturer des éclairs fugaces, surveiller des processus d'une durée allant de quelques secondes à plusieurs jours et années et détecter de faibles signaux cachés dans l'obscurité. Ces résultats font d'EP un acteur clé à l'avant-garde de la recherche internationale dans le domaine temporel des observations astrophysiques de haute énergie », a déclaré Yuan.
Feu d'artifice cosmique à évolution lente
EP a découvert un nouveau transitoire de rayons X, EP241021a, persistant pendant au moins 40 jours, comme un feu d'artifice cosmique ralenti, accompagné d'un jet relativiste. Une étude connexe a été publiée dans Astrophysical Journal Letters.
Une éruption aussi prolongée et lumineuse est extrêmement rare. Les astronomes pensent qu'il pourrait s'agir de la signature d'une étoile déchirée par un trou noir inhabituel de masse intermédiaire ou d'un type inhabituel d'explosion résultant de l'effondrement du noyau d'une étoile massive.
« Cette découverte offre de nouvelles informations sur une explosion catastrophique et le lancement d'un avion à réaction relativiste », a déclaré Shu Xinwen, professeur à l'Université normale d'Anhui, dans l'est de la Chine, qui dirige l'étude.
« Cela fournit également des indices potentiellement précieux pour étudier la classe énigmatique des trous noirs de masse intermédiaire », a ajouté Shu.
Illuminer la Voie Lactée
En septembre 2024, la sonde a capturé un sursaut de rayons X exceptionnellement faible, baptisé EP240904a, dans la Voie lactée. Ses caractéristiques d'observation, notamment son « battement de cœur » aux rayons X et son évolution spectrale, ainsi que ses propriétés radio et infrarouges, l'ont identifié comme un nouveau candidat trou noir. L’explosion était environ 100 fois plus faible que les éruptions typiques d’un trou noir, expliquant pourquoi elle était restée cachée dans les observations précédentes. Une étude connexe a été publiée dans Astrophysical Journal Letters.
« La découverte de EP240904a ouvre une nouvelle fenêtre pour dévoiler la population cachée de trous noirs dans la Voie lactée », a déclaré Cheng Huaqing du NAOC, premier auteur de l'étude.
« Grâce au PE, nous disposons désormais de la capacité clé pour découvrir systématiquement ces trous noirs » silencieux « », a déclaré Tao Lian, chercheur à l'Institut de physique des hautes énergies du CAS et auteur correspondant de l'étude.
Flash radiographique rare
Les capacités autonomes de la mission ont été mises en lumière avec la découverte de l'EP240801a. La sonde a détecté ce transitoire et a immédiatement déclenché son instrument FXT embarqué pour des observations de suivi.
Une analyse conjointe impliquant le satellite Fermi de la NASA a révélé qu'il s'agissait d'un éclair de rayons X extrêmement « doux » – un type rare d'explosion dans lequel les rayons X de faible énergie dominent le rayonnement.
Les scientifiques classent les rayons X comme « mous » ou « durs » en fonction du niveau d'énergie de leurs photons X. Les rayons X mous ont une énergie photonique plus faible, tandis que les rayons X durs ont une énergie plus élevée.
Ses propriétés extrêmes fournissent de nouveaux indices sur la diversité des sursauts gamma et des événements d’effondrement du cœur stellaire.
« Cet événement présente les principales capacités de l'EP, car il a complété le processus complet depuis la découverte jusqu'au suivi de l'évolution des rayons X et à la localisation autonome de la source transitoire », a déclaré Xu Dong, chercheur du NAOC. « Cette performance en fait une plateforme de surveillance cosmique brillante et efficace. »
Source(s) : Agence de presse Xinhua
