Cette Carinae, l'étoile la plus grande et la plus agitée de la Galaxie, génère constamment une énorme quantité de rayons cosmiques, accélérant les particules de matière à des vitesses proches de la lumière, selon un article publié dans la revue Nature Astronomy.
«Nous savons depuis longtemps que les ondes de choc survenant après une explosion de supernova peuvent accélérer les particules de matière à la vitesse de la lumière, les« chargeant »d'une grande quantité d'énergie. Il s'avère que des processus similaires peuvent avoir lieu dans d'autres environnements extrêmes, par exemple à proximité d'étoiles comme Eta Kiel », note Kenji Hamaguchi du Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, aux États-Unis.
Les rayons cosmiques - particules élémentaires et noyaux d'atomes de différents éléments, accélérés à des vitesses proches de la lumière, ont longtemps été l'un des principaux mystères de la science et des sources de danger pour la santé des astronautes et des astronautes.
À ce jour, il n'y a pas de consensus parmi les scientifiques sur leur origine - certains astronomes pensent que ces particules sont accélérées dans les restes chauds d'étoiles explosives à l'intérieur de la Voie lactée, tandis que d'autres suggèrent que leur source est les noyaux et les nuages de gaz dans les galaxies lointaines. Plus intéressant encore, le troisième groupe de chercheurs estime qu'ils sont générés par les désintégrations de particules de matière noire au centre de la galaxie.
Hamaguchi et ses collègues ont découvert une autre source de rayons cosmiques en observant l'étoile la plus grande et potentiellement la plus dangereuse de la Voie lactée, la supergéante Eta de la constellation Carina, à l'aide du télescope à rayons X NuSTAR.
Cela a été marqué pour la première fois sur une carte du ciel par l'astronome anglais Edmund Halley en 1677, et depuis lors, il a constamment attiré l'attention des astronomes par le fait que sa luminosité augmentait et diminuait périodiquement. Par exemple, en 1843, il est devenu si brillant qu'il a éclipsé Sirius, l'étoile la plus brillante à proximité du Soleil, malgré la différence de distance décuplée entre eux et la Terre.
Les observations de cette étoile au siècle actuel et au XXe siècle ont montré qu'il s'agit d'un système binaire extrêmement exotique, composé de la plus grande étoile de la Galaxie avec une masse de 170-250 soleils et de son "petit" compagnon, dont la masse n'est que 30 à 80 fois plus élevée que chez notre luminaire.
La pression de la lumière à l'intérieur des entrailles d'une étoile plus grande est si grande que des explosions d'activité à l'intérieur d'Eta Carina "déchirent" littéralement les couvercles extérieurs de l'étoile, les jetant dans un espace ouvert. Les scientifiques estiment maintenant que la plus grande «moitié» du système a déjà perdu environ 30 masses solaires lors de telles éruptions, dont les traces ont formé la belle nébuleuse Homunculus entourant Eta Carina.
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Les scientifiques, dit Hamaguchi, s'intéressent depuis longtemps à ce qui se passe au moment où l'éjection «fraîche» d'Eta Carina ou de son satellite entre en collision avec les restes d'émissions précédentes. En règle générale, ces «accidents cosmiques» entraînent un échauffement et une accélération brusques des particules de matière, mais leur évaluation précise était impossible avant le lancement de NuSTAR en raison du manque de télescopes capables de fonctionner à des énergies ultra-élevées.
Les observations effectuées par Hamaguchi et ses collègues en 2014-2016 ont montré de manière inattendue que le «manteau» gazeux d'Eta Keel produit une énorme quantité de rayons X durs, dont la force ne peut être expliquée de cette manière - elle était de plusieurs ordres de grandeur plus élevée que ce que la théorie prédit.
Ayant reçu un résultat aussi inattendu, les scientifiques ont comparé les données de NuSTAR avec les photographies d'Eta Carina dans la gamme gamma obtenues par les télescopes XMM-Newton et Fermi. Cette comparaison a montré que les faisceaux de rayons X durs n'étaient pas générés par leurs coquilles de gaz, mais par des «essaims» d'électrons, qui étaient accélérés à des vitesses proches de la lumière à la frontière entre les bouffées de gaz chaud en collision.
Certains de ces électrons, comme le suggèrent les scientifiques, «s'échappent» de ces nuages dans le milieu interstellaire et atteignent la Terre et d'autres mondes de la Voie lactée. En d'autres termes, les grandes étoiles peuvent également agir comme une source de rayons cosmiques galactiques, concluent Hamaguchi et ses collègues.
