RAYONNEMENT COSMIQUERayons X cosmiques

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Détection des rayons X

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Sources de rayons X

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Source Cen X-3

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L'astronomie galactique

Le premier catalogue de sources X a été établi grâce aux détecteurs placés à bord du satellite américain Uhuru, sensibles dans le domaine d'énergie s'étendant de 2 à 20 kiloélectronvolts.

Mis en orbite en 1970, ce satellite a permis de localiser plusieurs centaines de sources X et d’élaborer le catalogue 4U (4th Uhuru Catalog). La figure 2 montre la répartition dans le ciel des plus brillantes des 339 sources de ce catalogue historique. Les sources les plus intenses sont concentrées autour de la trace du plan galactique dans le ciel, indiquant que la plupart d'entre elles appartiennent à notre Galaxie.

Sources de rayons X

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Carte des sources de rayons X du catalogue 4U, représentée en coordonnées galactiques. La dimension du point représentant la source X est proportionnelle au logarithme de l'intensité maximale de la source (d'après W. Forman & al., « The Fourth Uhuru Catalog of X-ray sources »,... 

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Les sources les plus éloignées connues sont des quasars, ce qui les classe parmi les objets les plus énergétiques en émission de l'Univers : leur luminosité en rayons X peut atteindre quelque 1041 watts, soit plus de dix milliards de fois l'énergie que le Soleil émet dans le visible.

Les objets compacts dans les systèmes binaires

La compréhension des mécanismes de production du rayonnement X dans ces sources a progressé grâce à l'étude spectrale du rayonnement émis, à l'enregistrement des variations temporelles du flux pour différentes échelles de temps, et à la localisation précise des sources d'émission.

On a pu ainsi observer pour certaines sources – comme Centaurus X-3 (fig. 3) – des disparitions périodiques. Les périodes mesurées (de l'ordre de quelques jours) ont permis de comprendre que ce phénomène était en fait une éclipse, et que la source X faisait partie d'un système binaire d'étoiles. De plus, pour certaines de ces sources (fig. 4), le rayonnement observé est « pulsé », avec une période de pulsation allant d’une fraction de seconde à plusieurs minutes. Cette caractéristique a conduit à donner le nom de pulsars X à ces sources, par analogie avec les pulsars découverts en radio. On sait que, dans ce dernier cas, l'émission provient d'étoiles à neutrons en rotation sur elles-mêmes. Dans le cas des sources X, le temps d'a [...]

Source Cen X-3

Source Cen X-3

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Mise en évidence du caractère binaire de la source Cen X-3.a) Le temps d'arrivée des impulsions émises à la fréquence de 4,842 2 s est modulé par l'effet Doppler dû au mouvement de la source sur son orbite (période 2,087 07 jours).b) La source X est éclipsée par son compagnon... 

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Sources de rayons X : pulsations

Sources de rayons X : pulsations

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Profil des pulsations de neuf sources de rayons X. Le profil est répété deux fois. On peut noter la grande variété des formes observées (d'après S. A. Rappaport & P. C. Joss, « The Masses of neutron stars observational constraints » (Eighth Texas Symposium on Relativistic... 

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Écrit par :

  • : physicien au service d'astrophysique du Commissariat à l'énergie atomique, Saclay
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Pour citer l’article

Robert ROCCHIA, Robert ROTHENFLUG, Monique ARNAUD, « RAYONNEMENT COSMIQUE - Rayons X cosmiques », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 27 juin 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/rayonnement-cosmique-rayons-x-cosmiques/