Geminga: un autre nom de l'inconnu

1987/02/01 Arregi Bengoa, Jesus Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Astronomia

Encore une fois, nous allons nous occuper de certains phénomènes liés à notre système solaire. Plus précisément, nous décrivons l'état actuel de la connaissance de deux phénomènes que les scientifiques ont essayé de relier ces dernières années. Comme nous le verrons, aucune preuve concluante de cette relation n'a été trouvée jusqu'à présent, et les recherches attendent de nouvelles données à recueillir. Cependant, le débat ne perd pas d'intérêt, tant par l'importance des sujets auxquels il se réfère (le cas des ondes de gravité qui prédit la théorie générale de la relativité), que par le fait qu'il est représentatif de la façon dont la science avance dans les domaines de l'astronomie et de l'astrophysique.

Pour respecter la chronologie de la découverte des phénomènes, nous parlerons en premier lieu de la source de rayons découverte par le satellite américain SAS-2 en 1972. Malheureusement, le SAS-2 n'a envoyé que des informations sur l'existence de cette source, sur la cause de la panne qu'il a subie à huit heures de sa mise en orbite autour de la Terre.

Les scientifiques n'ont pas eu plus d'information jusqu'à ce que les Européens ont envoyé le satellite COS-B en 1975. La pénurie de ce type d'émetteurs n'est pas surprenante, car étant des rayons de grande énergie, son origine nécessite des processus spéciaux. Deux des sources trouvées, anciennement connues et répertoriées comme pouls. Le troisième était le même que le SAS-2 a été dévoilé trois ans plus tôt.

À cette occasion, l'équipe de chercheurs qui analysait les données envoyées par le satellite COS-B se chargea de baptiser le nouvel objet. Les astronomes milanais ont proposé Geminga (contraction des Gémeaux et de la gamma), parce que la signification de ce mot n'est rien dans son dialecte. La raison de cette condamnation réside dans le manque d'autres données de sa personnalité: même si sa position n'était pas bien limitée, il n'était pas possible de l'identifier avec des émissions de lumière visible ou d'une autre bande du spectre.

COS-B a reçu des informations pendant près de sept ans, au cours de laquelle Geminga a seulement émis les faisceaux des rayons mentionnés dans 5 périodes mensuelles, au moins dans la direction de la Terre. La pénurie de données ne permet pas de grandes possibilités d'étude, mais des tentatives ont été faites pour localiser une période de signal, en analysant les ondes recueillies par la transformation de Fourier. Les conclusions de ces analyses donnent une période de 160 min au signal de Geminga. Cette valeur est exactement la neuvième partie de la période de révolution de la Terre, et certains scientifiques ont pensé que par cette coïncidence le phénomène pourrait être la conséquence de la rotation de la Terre.

La prochaine étape a été de clarifier ces derniers doutes. Les différents travaux réalisés sur ce sujet offrent entre 80 et 99% de probabilités pour que le signal soit généré à Geminga. Mais à côté de ceux-ci il y avait un autre problème important et inexplicable: à quelle distance se trouve Geminga? Ce détail a commencé à être résolu au printemps 1981, lorsque le satellite Einstein, lancé pour étudier les sources de rayons X, a trouvé un nouvel émetteur de ce type de rayons. Geminga a été observée au centre de la région.

Cette extension s'est également avérée bientôt, mais l'information transmise a donné deux conséquences : la première était la position de notre astre (195.1º de longitude et 4, 2ème de latitude avec une erreur de 3'dans chaque dimension) et la seconde la limite maximale de distance. Cette limite a été déterminée en tenant compte du manque de vulnérabilité observée aux rayons X reçus par le satellite. Bien que la densité de la poudre interstellaire soit très faible, le rayonnement supporte toujours une faible absorption, mais comme nous l'avons dit précédemment, les scientifiques n'ont pas trouvé ce défaut dans les émissions de Geminga et la seule raison est la proximité. Par conséquent, la distance maximale a été fixée à 300 ou 325 années-lumière.

Quand cette donnée a été connue, plusieurs scientifiques ont spéculé sur l'hypothèse que Geminga pouvait être l'étoile amie du Soleil (sur ce problème ils nous ont occupés dans le numéro 2 du magazine). Cependant, les données obtenues en 1983 ont nié cette possibilité. Cette année, une étoile de magnitude 21,2 a été trouvée dans la première position de Geminga. Par la suite, le satellite européen Exosat a tenté à nouveau d'étudier les rayons X et a confirmé une absorption qui n'était pas à d'autres reprises à des fréquences légèrement inférieures à celles étudiées par le satellite Einstein.

Cette seconde observation nous amène à supposer que Geminga se trouve à proximité de la distance maximale, tandis que la première nous place devant deux effets négatifs. D'une part, les observations faites avec un télescope ont permis de mesurer la parallaxe de l'astre. Comme cela était inférieur à 0,2', la distance minimale de Geminga a été fixée à environ 16 années lumière, confirmant quelques lignes ce qui a été dit ci-dessus. D'autre part, selon la couleur de la lumière, l'étoile serait du type spectral K et compte tenu des particularités d'une étoile typique de ce groupe, Geminga devrait être environ 48.000 années-lumière pour la voir comme on le voit.

Jusqu'à présent, nous avons essayé de décrire le premier phénomène. Nous allons analyser ce que vous avez voulu mettre en relation avec cela.

Ce second phénomène a été publié en 1976, générant des débats très intenses dans la communauté scientifique. La réaction n'est pas surprenante, le phénomène est vraiment frappant. Le soleil subit des oscillations mécaniques, c'est-à-dire sa surface monte et descend périodiquement, et sa période est de 160 min (!) c'est. Comment écarter la tentation de relier les deux phénomènes ? Comme nous l'avons dit, ce fut un débat très dur entre les défenseurs de ce que le phénomène était réel et ce qui était la conséquence du tournant de la Terre.

Les différents groupes se sont efforcés de réaliser les mesures en arrivant à la même conclusion. La dernière épreuve a été obtenue par un groupe de Français, qui se sont rendus au pôle Sud et ont effectué des mesures 24 heures par jour en été. Sa période d'obtention a été de 160,01 min et compte tenu du mouvement de la Terre en ce qui concerne le Soleil, l'effet Philieas Fogg nous amène à une vibration inférieure. Compte tenu de cette correction, la période est égale à celle de Geming. L'amplitude de l'oscillation est de 1584 m.

La relation entre les deux phénomènes se trouverait dans les ondes de gravité que Geminga produirait simultanément à l'émission de rayons.

Quand un corps est au repos, il ne produit pas d'ondes de gravité, même si il a un mouvement de rotation vide. La rotation doit avoir d'autres mouvements secondaires comme la précession ou être un système binaire. De plus, les masses qui se déplacent doivent être très grandes (au niveau des masses des étoiles) et leur vitesse. Compte tenu de ces conditions, les bracelets ont été considérés comme des astres détectables qui peuvent générer des ondes de gravité. Les impulsions sont la conséquence de l'effondrement gravitationnel que subissent certaines étoiles à la fin de leur vie.

L'effondrement fait que la masse de l'étoile entière s'accumule à un dixième ou un autre kilomètre à une vitesse très rapide (centaines de tours par seconde), en fonction de la conservation du moment angulaire. Par conséquent, les astrophysiciens ont considéré l'option de Geminga comme un pouls avec mouvement de précession ou un système formé par deux boutons. Ainsi, la vibration du soleil est due à l'action des ondes de gravité générées à Geminga.

Même si jusqu'à présent aucune meilleure hypothèse n'a été trouvée, elle a aussi quelques points sombres. L'un est le manifeste par les chercheurs de l'Observatoire de Meudon. Ce groupe a calculé en supposant que Geminga était un couple de pouls. Selon les résultats obtenus, la masse du couple devrait être du Soleil 1000 fois et être autour de l'orbite de Pluton. En revoyant ce qui précède, il est évident que Geminga n'est pas à cette distance. Un autre problème est que depuis que la période de vibration du soleil est connue, aucun n'a été modifié.

Toutes les émissions d'énergie des bracelets sont réalisées au prix de l'énergie de leurs mouvements. Cela signifie que la rotation des impulsions doit être de plus en plus lente, ce qui entraînerait un changement dans la période d'émission. En particulier, dans le cas des ondes de gravité, le changement de période aurait donné la même réponse aux vibrations du Soleil, mais comme nous l'avons dit, il n'a pas été vu. Enfin, et cela doit également être dit, si Geminga est pointillé, il serait le seul qui ne serait pas émettre des ondes radio.

Telle est la situation actuelle des enquêtes. Comme nous l'avons dit au début, il n'y a aucune preuve absolue de la relation entre les deux phénomènes, et certains disent que cette relation n'existe pas. Nous n'aurons certainement pas de réponse pour recevoir différents types d'ondes jusqu'à ce que les nouveaux satellites soient mis en orbite.