Une nouvelle version du plus important catalogue d’objets astrophysiques détectés en rayons X

La cinquième version du catalogue de sources XMM-Newton (3XMM-DR5), le plus important catalogue de sources X jamais construit, contient 565 962 détections, allant d’objets proches de notre système solaire jusqu’aux trous noirs supermassifs aux confins de l’Univers. Chaque détection est accompagnée d’une foule d’informations permettant de mieux cerner la nature de ces objets. En conséquence, de nombreuses découvertes de nouvelles sources astrophysiques extrêmes sont attendues.

Les objets astrophysiques brillants en rayons X sont parmi les plus énergétiques de l’Univers. Le satellite XMM-Newton de l’agence spatiale Européenne est un observatoire en rayons X de haute sensibilité. Il effectue plus de 600 observations par an et en une observation, il est capable de détecter 50 à 100 sources X dans une région du ciel de la taille de la pleine Lune. Nombre de ces détections s’avèrent être des objets jamais observés auparavant.

Les sources X composant le catalogue XMM-Newton sont des astres tels que les trous noirs supermassifs au centre des galaxies, aspirant le gaz et la poussière qui les entourent. Mais également des étoiles en explosion ainsi que des étoiles mortes qui se sont effondrées sur elle-même en une boule de matière exotique, aussi dense que le noyau d’un atome, et qui tourne sur elles-mêmes jusqu’à 1000 fois par seconde. Bien que la diversité d’objets astrophysiques identifiés dans le catalogue soit déjà importante, en se basant sur les précédentes versions plus restreintes du catalogue, on attend la découverte de nombreux objets exotiques nouveaux.

En effet, lors de la phase de validation méthodique des données, deux nouveaux systèmes binaires extrêmes, nommés « polars », ont été découverts. Ces systèmes contiennent une étoile similaire à notre Soleil ainsi que le résidu d’une étoile morte qui s’est effondrée en un astre compact nommé « naine blanche ». Ces deux objets orbitent l’un autour de l’autre (comme la Terre et la Lune). La naine blanche est tellement dense (1 million de fois la densité de l’eau !) qu’elle produit un champ gravitationnel puissant qui arrache les couches supérieures de son étoile compagnon. Cette matière arrachée se trouve ensuite piégée par le champ magnétique extrême de la naine blanche (10 millions de fois plus intense que le champ magnétique terrestre). La matière est ainsi conduite jusqu’aux pôles magnétiques de l’astre compact où elle tombe, s’échauffe et rayonne fortement en rayons X. Dans certains cas extrêmes, une telle quantité de matière s’est accumulée sur la naine blanche qu’elle n’est plus capable de soutenir son propre poids. Il est alors possible qu’une explosion de supernova de type 1 ait lieu. Ces explosions permettent aux astronomes de mesurer la distance d’objets lointains dans notre Univers.

Natalie Webb, de l’Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (IRAP, Toulouse, France), est responsable du XMM-Newton Survey Science Centre qui produit le catalogue. Elle ne cache pas son enthousiasme concernant le potentiel du nouveau catalogue : « Ce n’est que la partie émergée de l’iceberg. Il reste encore beaucoup d’objets nouveaux et passionnants qui attendent d’être découverts dans le catalogue ! ».

Pour que les scientifiques tirent au mieux parti du catalogue, un article scientifique, écrit par le consortium du XMM-Newton Survey Science Centre, sera publié prochainement dans le journal Européen « Astronomy and Astrophysics ». Il décrira ce prestigieux catalogue et ses produits associés. La sortie du catalogue sera accompagnée de cet article ainsi que d’une nouvelle version du site internet XMM-Newton Survey Science Centre : http://xmmssc.irap.omp.eu

• Le site internet du XMM-Newton Survey Science Centre et l’accès au catalogue: http://xmmssc.irap.omp.eu/

• L’article décrivant le catalogue : ‘The XMM-Newton serendipitous survey VI. The third XMM-Newton serendipitous source catalogue’, S. R. Rosen, N. A. Webb, M. G. Watson et al., A&A, soumis. Voir astro-ph: http://arxiv.org/abs/1504.07051