Modèle de fusée à neutrinos pour expliquer l’origine des pulsars à grande vitesse

1013 G. Les données d’observation sont tirées de Hobbs et al (2004), avec une version catalogue de 1.65. Crédit : The Astrophysical Journal (2022). DOI : 10.3847/1538-4357/ac6cdd” width=”800″ height=”530″/>

Le taux de spin-down des pulsars observés, , vs. leur période de spin, P. Les points en bleu, vert et rouge représentent respectivement les pulsars normaux, les pulsars dans les systèmes binaires et les magnétars avec un champ magnétique B > 1013 G. Les données d’observation sont tirées de Hobbs et al (2004), avec une version catalogue de 1.65. Le crédit: Le Journal Astrophysique (2022). DOI : 10.3847/1538-4357/ac6cdd

Le premier pulsar a été découvert en 1967. Avec une augmentation des observations de pulsars, les astronomes ont découvert que certains pulsars ont une vitesse de mouvement propre supérieure à 1000 km/s, et le nombre de ces pulsars augmente chaque année.

Récemment, le Dr. Li Zheng et ses collaborateurs de l’Observatoire astronomique du Xinjiang (CAS) de l’Académie chinoise des sciences et de l’Université de Nanjing ont proposé un modèle de fusée à neutrinos à l’intérieur des étoiles à neutrons, qui, couplé aux données de pulsar de l’Observatoire astronomique national australien (ATNF), pourrait expliquer l’origine de pulsars avec une vitesse de mouvement appropriée supérieure à 1000 km/s.

L’étude a été publiée dans Le Journal Astrophysique.

Les neutrons en mouvement gyrateur peuvent émettre une paire de neutrinos et d’antineutrinos. Cependant, la puissance radiative du mouvement cyclotronique d’un seul neutron est si faible que son effet est négligeable.

Il existe un phénomène spécial de condensation d’Einstein appelé superfluide qui peut se produire dans une étoile à neutrons en rotation (également appelée pulsar) lorsque la température thermique à l’intérieur de l’étoile à neutrons est inférieure à la bande interdite des neutrons liés.

Il a été démontré que les paires de neutrons de Cooper formées par liaison de neutrons subissent également un mouvement de gyrateur dans la région superfluide des étoiles à neutrons. Sur la base de calculs, les chercheurs ont découvert que ces neutrinos gauchers et droitiers, qui sont émis par des paires de neutrons Cooper, ont des énergies élevées.

De plus, les neutrinos gauchers et les neutrinos droitiers émettent dans la même direction en raison de leur non-conservation de la parité. En raison de la conservation de la quantité de mouvement, lorsqu’une étoile à neutrons émet un flux de neutrinos le long de son axe de rotation, l’étoile à neutrons elle-même acquiert une vitesse de recul vers l’avant le long de son axe de rotation.

En raison de l’émission continue de flux de neutrinos à l’intérieur de l’étoile à neutrons, celle-ci accélère continuellement, entraînant une vitesse élevée le long de l’axe de rotation, un phénomène également confirmé par les observations des pulsars Crab et Vela.

Dans les étoiles à neutrons, l’énergie de rayonnement des neutrinos est fournie par l’énergie de rotation. En raison de cet effet, les étoiles à neutrons sont caractérisées par une rotation de spin vers le bas. “Notre modèle prédit un taux de rotation accélérée pour les pulsars à longue période”, a déclaré le Dr. Li Zheng.


Une étoile à neutrons inhabituelle tournant toutes les 76 secondes découverte dans un cimetière stellaire


Plus d’information:
Zheng Li et al, Neutrino Rocket Jet Model: An Explanation of High-velocity Pulsars and Their Spin-down Evolution, Le Journal Astrophysique (2022). DOI : 10.3847/1538-4357/ac6cdd

Fourni par l’Académie chinoise des sciences

Citation: Modèle de fusée à neutrinos pour expliquer l’origine des pulsars à grande vitesse (12 août 2022) récupéré le 13 août 2022 sur https://phys.org/news/2022-08-neutrino-rocket-high-velocity-pulsars.html

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