Le modle du magntar

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Le modèle du magnétar
Par Vincent Fortin
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Événement du 5 mars 1979

• Plus intense vague de rayons gamma observée (100
  fois plus) à atteindre notre système solaire.
• Saturation des détecteurs de 10 sondes spatiales
  et celui de lEinstein Observatory
• Durée de 0,2 s
• Suivit dune vague moins énergétique (rayons X)
  variant oscillant à une période de 8 s, diminuant
  en intensité.

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Événement du 5 mars 1979
Nombre de photons détectés par Venera 12
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Événement du 5 mars 1979
Simulation
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De 1979 à 1985

• 16 autres rafales de rayons gamma détectées
  venant de la même direction que lévénement de
  1979, moins intenses que la première fois. Nommé
  SGR pour soft gamma repeater.
• Localisée à lintérieur des restes de la
  supernova SNR N49
• En 1985, découverte de deux autres endroits
  semblant avoir le même comportement

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Propriétés du SGR de 1979 contre celles des
pulsars
SGR 0526-66
Pulsars radio

• Champ magnétique ??
• Émission de rayons X et gamma
• Période de 8 secondes
• Agée denviron 5000 ans
• Déplacée du centre, donc née avec une vitesse
  très élevée (1000km/s)
• Probablement seule, pas dans un système binaire.

• Étoile à neutron magnétisée avec champ magnétique
  de 1012 à 1013 G
• Émission dondes radio et expulsion de particules
  chargées aux pôles magnétiques
• Période de rotation denviron 30 ms

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Origine du champ magnétique et effet dynamo

• 1)
• Par contraction de létoile dorigine jusquà
  létoile à neutrons, le champ magnétique augmente
  dun facteur 1010. (Maxwell)
• 2)
• La convection intense de gaz ionisé réarrange les
  lignes de champ magnétique. Peut même amplifier
  le champ.
• Leffet dynamo

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Origine du champ magnétique et effet dynamo

• Des simulations ont montré que leffet dynamo est
  plus performant (à grande échelle) lorsque la
  rotation de létoile est semblable à celle de la
  convection interne (estimée à 10 ms).
• Il a aussi été montré que si leffet dynamo était
  idéal, le champ pourrait atteindre des valeurs
  près de 1016 G. On nomma cet objet un magnétar,
  signifiant une étoile à neutrons
  ultra-magnétisée.
• Les pulsars seraient donc des étoiles à neutrons
  dont leffet dynamo na pas été assez performant.

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Freinage de la rotation

• Dautres simulations montrèrent que le freinage
  de la rotation dune étoile était plus grand
  lorsque le champ magnétique était plus intense.
• Si lobjet de 1979 était bien un magnétar, cela
  expliquerait pourquoi sa période de rotation
  était de 8 secondes, bien plus grande que celle
  des pulsars radio.

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Schéma de lévolution après une supernova
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Explication des SGR à partir du modèle du magnétar

• À cause de limmense gravité, il est seulement
  possible de déformer la croûte par cisaillement
• Cela a pour effet de faire tourner des morceaux
  de la surface
• Les lignes de champ magnétique deviennent
  emmêlées
• Par la loi dAmpère, on voit quun courant
  électrique peut alors former un arc à la surface
  de létoile

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Explication des SGR à partir du modèle du magnétar

• Les électrons voyageant à lextérieur du magnétar
  entrent souvent en collision avec des photons,
  produisant ainsi des photons à hautes énergies.
• Reconnection des lignes de champ magnétique pour
  minimaliser lénergie. Émission dénergie sous
  forme de rayons gamma.

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Explication des SGR à partir du modèle du magnétar

• Dans certain cas (comme la géante explosion de
  1979), il peut arriver que la croûte du magnétar
  saffaiblisse sur une grande échelle.
• Dans ce cas, une
  certaine quantité de
  photons est retardée
  par le champ
  
  magnétique, par la
  réaction g?e- e.

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Explication des SGR à partir du modèle du magnétar
Simulation
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Tableau des magnétars possibles
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Résumé

• Les magnétars sont des étoiles à neutrons très
  magnétisées dont le champ magnétique est amplifié
  par leur vitesse de rotation élevée à la
  naissance
• Permettre dexpliquer les SGR
• Pourrait permettre lexplication dautres
  phénomènes complexes tel que les AXP

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Sources
Magnetars', Soft gamma repeaters very strong
magnetic fields, http//solomon.as.utexas.edu/dun
can/magnetar.html Magnetar,Chryssa Kouveliotou,
Robert C. Duncan and Christopher Thompson,
Scientific American, February 2003 Magnetar The
Birth and Development of a New Model,
http//academic.evergreen.edu/curricular/physys/ma
g.htm Magnetar,http//www.spacetoday.org/DeepSpace
/Stars/Magnetars/MagnetarSGR1806_20.html Strongest
magnet in the cosmos, Physicsweb,
http//physicsweb.org/articles/world/16/1/3 Magnet
ar images and drawings, http//science.msfc.nasa.g
ov/newhome/headlines/ast05mar99_1a.htm