RAYONNEMENT COSMIQUERayons X cosmiques

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

Dessin

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 »,... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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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.

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 [...]