Des astronomes de l’Université de Genève (UNIGE) viennent de participer, avec une équipe de chercheurs internationaux, à la découverte d’une étoile si difficilement observable qu’elle a nécessité trois télescopes spatiaux pour être identifiée. Ce travail illustre la complémentarité des satellites européens et américains dans l’étude de l’Univers, ainsi que le rôle déterminant des scientifiques genevois dans ce type de recherches.

IGR J16283-4838: un nom mystérieux pour un astre tout aussi étrange. Cet objet a tout d’abord été découvert, le 7 avril dernier, par Simona Soldi, une doctorante travaillant au sein de l’équipe du prof. Thierry Courvoisier de l’ISDC (Integral Science Data Center), le centre de récolte de données du satellite INTEGRAL¹ rattaché à l’Université de Genève. Comme l’astre ne se laissait pas facilement identifier, l’équipe genevoise a rapidement informé la communauté internationale de sa découverte. C’est ainsi que les satellites Rossi X-ray Timing Explorer et Swift de la NASA ont également été mis à contribution.

INTEGRAL, Rossi Explorer et Swift sont tous trois sensibles aux rayonnements X et Gamma, qui sont nettement plus énergétiques que la lumière que nos yeux perçoivent. Toutefois, chacun de ces télescopes a des caractéristiques propres. INTEGRAL dispose d’un champ de vue important, lui permettant d’observer notre Galaxie, la Voie Lactée, pour y rechercher des étoiles de neutrons et des trous noirs. Rossi Explorer est capable de mettre en évidence les variations très rapides d’une source lumineuse. Quant à Swift, il possède un télescope à rayons X de très grande résolution lui permettant d’analyser un objet précis en détail.

C’est à l’occasion d’un de ses sursauts d’activité que IGR J16283-4838 s’est dévoilé aux trois satellites chargés de l’observer. Dès le 14 avril, les scientifiques travaillant avec Rossi Explorer ont observé l’affaiblissement de la source après son augmentation subite de luminosité et ils ont conclu que l’objet observé était une «binaire X de grande masse», à savoir une étoile normale très massive autour de laquelle tourne une étoile de neutrons. Quant à cette dernière, elle n’est rien d’autre que le cadavre ultra dense d’une grosse étoile. Un tel résidu stellaire, fruit de l’explosion d’un astre d’au moins huit fois la masse de notre Soleil, est un objet qui défie l’imagination, puisqu’il concentre l’équivalent de la masse du Soleil, ou 333'000 fois celle de la Terre, dans une sphère de seulement 10 kilomètres de diamètre !

e sursaut d’activité, qui a permis la découverte, s’explique, dans le cas des «binaires X de grande masse», par le fait que de la matière de l’étoile normale, attirée par la gravité de l’étoile de neutrons, s’écrase à la surface de cette dernière et produit une émission intense de rayonnements X et Gamma.

Si l’astre fraichement découvert a été si difficile à caractériser, c’est qu’il est doublement caché. Il est, d’une part, profondément enfoui dans un bras spiral de la Voie Lactée, baptisé Norma, à 20'000 années-lumière de la Terre, une région qui est obscurcie par de la poussière. D’autre part, il appartient à un système binaire, lui-même enveloppé de gaz très denses. Dans ces conditions, seule l’utilisation de télescopes travaillant avec les rayonnements X et Gamma permettait la découverte de cette étoile de neutrons, puisque la lumière visible ne peut pas nous parvenir de ces régions obscurcies de la Galaxie.

C’est donc une collaboration active entre chercheurs européens et américains, ainsi que l’utilisation conjointe de satellites de l’Agence spatiale européenne (ESA) et de la NASA, qui ont permis d’élucider le mystère de IGR J16283-4838. Cette découverte initiée par les astronomes de l’UNIGE fera bientôt l’objet d’un article dans la revue Astrophysical Journal.

Cette information est également disponible en anglais, en allemand et en italien
aux adresses suivantes :
http://lheawww.gsfc.nasa.gov/users/beckmann/shy_star.html http://lheawww.gsfc.nasa.gov/users/beckmann/scheuer_stern.html
http://lheawww.gsfc.nasa.gov/users/beckmann/timida_stella.html

Pour tout renseignement complémentaire, n'hésitez pas à contacter:
Mme Simona Soldi au 022 379 21 41 ou à Simona.Soldi@obs.unige.ch
ou M. Marc Türler au 022 379 21 45 ou à Marc.Turler@obs.unige.ch

Genève, le 14 juillet 2005

¹INTEGRAL est un satellite de l’Agence Spatiale Européenne (ESA)