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« Siphonner » une étoile : reconstitution par laser

 
Les naines blanches, des étoiles qui possèdent une densité extrême et souvent un champ magnétique important, peuvent parfois absorber la matière d’une étoile compagnon. Cette matière est alors concentrée et aspirée par la naine blanche au niveau du pôle magnétique de celle-ci, formant des colonnes d’accrétion de 100 à 1 000 km. Ces zones sont beaucoup trop petites pour être accessibles directement aux télescopes. Pour étudier les phénomènes physiques qui se déroulent au niveau du pôle magnétique de la naine blanche, les chercheurs ont voulu les reproduire en laboratoire. Pour cela, ils ont concentré, pendant un milliardième de seconde, toute l’énergie du laser ORION sur une surface de quelques millimètres carrés. Ils ont pu ainsi générer un flot de plasma se déplaçant à la vitesse de 200 km/s qui en s’écrasant sur un obstacle en acier mime les phénomènes qui se produisent à la surface de la naine blanche. En utilisant un second faisceau laser, ils ont pu sonder par radiographie X la dynamique de la colonne d’accrétion.
Cette expérience, qui constitue une première mondiale, a permis de reconstituer en laboratoire une maquette d’objet astrophysique. Mieux comprendre les naines blanches et leur dynamique est important pour les astrophysiciens et les cosmologistes. Elles pourraient en effet être les précurseurs des supernovæ (explosions d’étoile), les objets célestes utilisés notamment pour mesurer l’expansion de l’Univers. De telles expériences pourront dans un futur proche bénéficier du laser LMJ beaucoup plus puissant.
 
En savoir plus : J. E. Cross, G. Gregori, J. M. Foster, P. Graham, J. -M. Bonnet-Bidaud, C. Busschaert, N. Charpentier, C. N. Danson, H. W. Doyle, R. P. Drake, J. Fyrth, E. T. Gumbrell, M. Koenig, C. Krauland, C. C. Kuranz, B. Loupias, C. Michaut, M. Mouchet, S. Patankar, J. Skidmore, C. Spindloe, E. R. Tubman, N. Woolsey, R. Yurchak & É. Falize, Laboratory analogue of a supersonic accretion column in a binary star system, Nature Communications 7, 11899 (2016)
 
Lire le communiqué de presse du CEA