Astronomie sans télescope - tremblements et pépins stellaires

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On pense que la croûte supérieure d'une étoile à neutrons est composée de fer cristallisé, peut avoir des montagnes de plusieurs centimètres de haut et subit occasionnellement des «tremblements d'étoiles» qui peuvent précéder ce qui est techniquement appelé pépin. Ces pépins et la période de récupération post-pépin qui s'ensuit peuvent offrir un aperçu de la nature et du comportement du noyau superfluide des étoiles à neutrons.

Les événements qui ont mené à un tremblement de terre à neutrons ressemblent à ceci. Toutes les étoiles à neutrons ont tendance à «tourner vers le bas» au cours de leur cycle de vie, car leur champ magnétique applique les freins au spin de l’étoile. Les magnétars, ayant des champs magnétiques particulièrement puissants, connaissent un freinage plus puissant.

Au cours de ce processus dynamique, deux forces en conflit opèrent sur la géométrie de l'étoile. La rotation très rapide a tendance à pousser l'équateur de l'étoile, ce qui en fait un sphéroïde oblat. Cependant, la puissante gravité de l'étoile travaille également à rendre l'étoile conforme à l'équilibre hydrostatique (c'est-à-dire une sphère).

Ainsi, au fur et à mesure que l'étoile tourne, sa croûte - qui aurait 10 milliards de fois la résistance de l'acier - a tendance à se déformer mais pas à se casser. Il peut y avoir un processus comme un déplacement tectonique des plaques crustales - qui crée des «montagnes» de seulement quelques centimètres de haut, bien qu'à partir d'une base s'étendant sur plusieurs kilomètres au-dessus de la surface de l'étoile. Ce flambage peut soulager certaines des contraintes subies par la croûte - mais, au fur et à mesure que le processus se poursuit, la tension monte et monte jusqu'à ce qu'elle «se calme» soudainement.

L'effondrement soudain d'une montagne de 10 centimètres de haut à la surface d'une étoile à neutrons est considéré comme un événement candidat possible pour la génération d'ondes gravitationnelles détectables - bien que cela ne soit pas encore détecté. Mais, plus dramatique encore, l’événement du tremblement de terre peut être couplé - ou peut-être même déclenché par - un réajustement du champ magnétique des étoiles à neutrons.

Il se peut que le déplacement tectonique des segments de la croûte fonctionne pour «enrouler» les lignes de force magnétiques dépassant de la surface de l’étoile à neutrons. Ensuite, dans un événement de tremblement d'étoile, il y a une libération d'énergie soudaine et puissante - qui peut être le résultat du champ magnétique de l'étoile tombant à un niveau d'énergie inférieur, car la géométrie de l'étoile se réajuste d'elle-même. Cette libération d'énergie implique un énorme flash de rayons X et gamma.

Dans le cas d'une étoile à neutrons de type magnétar, ce flash peut éclipser la plupart des autres sources de rayons X dans l'univers. Les flashs magnétar pompent également des rayons gamma substantiels - bien que ceux-ci soient appelés émissions de rayons gamma doux (SGR) pour les distinguer des sursauts de rayons gamma (GRB) plus énergétiques résultant d'une gamme d'autres phénomènes dans l'univers.

Cependant, «doux» est un peu impropre car l'un ou l'autre type de rafale vous tuera tout aussi efficacement si vous êtes assez proche. Le magnétar SGR 1806-20 a connu l'un des événements les plus importants (SGR) jamais enregistrés en décembre 2004.

Parallèlement au tremblement de terre et à l'éclatement du rayonnement, les étoiles à neutrons peuvent également connaître un problème - qui est une augmentation soudaine et temporaire du spin de l'étoile à neutrons. C'est en partie le résultat de la conservation de l'élan angulaire car l'équateur de l'étoile se suce un peu (l'analogie du vieux `` patineur tire les bras ''), mais la modélisation mathématique suggère que cela peut ne pas être suffisant pour tenir pleinement compte de la rotation temporaire. 'associé à un glitch d'étoile à neutrons.

González-Romero et Blázquez-Salcedo ont proposé qu'un réajustement interne de la thermodynamique du noyau superfluide puisse également jouer un rôle ici, où le pépin initial chauffe le noyau et la période post-glitch implique que le noyau et la croûte atteignent un nouveau thermique équilibre - au moins jusqu'au prochain problème.

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