Slides - indico in2p3

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Fermi-GLAST :
Accélération de
particules auprès
d’étoiles à neutrons
M.-H. Grondin
Centre d’Etudes Nucléaires de
Bordeaux-Gradignan
Journées Jeunes Chercheurs 2008 –St Flour

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Sommaire
1. Le pulsar et son environnement
2. Premiers résultats de Fermi
3. Analyses en cours :
• analyse spectrale : l’exemple de la région du
Crabe
• estimation de l’extension d’une source

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Région de formation stellaire
Protoétoile
Étoile massive qui utilise son
carburant d'hydrogène pour
survivre
Lorsque l'étoile commence à
manquer de carburant, le cœur
se contracte
Ces étoiles très massives
peuvent atteindre de très hautes
températures et densités en leur
cœur. Les couches externes de
l’étoile sont attirées par la
gravitation et rebondissent sur le
cœur, ce qui entraine une
importante explosion: c'est le
phénomène de supernova
La vie d’une étoile

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Les pulsars sont des « étoiles à neutrons, hautement magnétisées, en rotation
rapide ».
• Etoile à neutrons et vestige de supernova sont les résidus de l’explosion en
supernova gravitationnelle
•Objet très dense :
M ~ 1.4 Msol (Chandrasekhar, 1939; Thorsett & Chakrabarty, 1999)
R ~ 20 km (Oppenheimer & Volkov, 1939)
densité ~ 1017 kg/m3
• Lois de conservation entre avant et après l’explosion:
•Conservation du flux du champ magnétique : Bfin = 1010 Binit
•Conservation du moment cinétique : Pfin = 10-10 Pinit
• Découverte en novembre 1967 : détection d’un signal de P=1.337 s en radio.
Aujourd’hui : 1800 pulsars connus en radio, 50 en X, 6 en optique, et 7 en gamma
avant le lancement de Fermi
Qu’est-ce qu’un pulsar?

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Emission périodique d’un pulsar
Analogie entre un pulsar et un phare :
un faisceau balaye le ciel périodiquement
Environnement d’un pulsar :
• Magnétosphère étendue jusqu’au cylindre de
lumière, défini par la distance R = c/Ω.
•Au delà, lignes de champ ouvertes
Le faisceau radio est créé par les particules
chargées accélérées le long de ces lignes de
champ ouvertes.