Ecole de Physique des Astroparticules
23 -28 mai 2011
OHP, Saint Michel l'Observatoire
L’Astronomie Gamma

Nébuleuses de pulsars

Yves GALLANT
  Laboratoire Univers et Particules de Montpellier (LUPM)

Cours

Ce cours abordera les principales propriétés observationnelles de ces objets, leur population et leur évolution, et l'état de la compréhension théorique de l'accélération des particules responsables de leur rayonnement.

Chapitres
  1. Introduction: la Nébuleuse du Crabe
    • Spectre synchrotron
    • Champ magnétique et équipartition
    • Pertes radiatives et cassures spectrales
    • Émission Compton inverse
  2. Population et évolution des nébuleuses
    • Restes de supernovae composites et jeunes
    • Nébuleuses plus âgées et "décalées"
    • Propriétés en rayons X et gamma
  1. Particules accélérées dans les nébuleuses
    • Choc terminal du vent du pulsar
    • Accélération aux chocs relativistes
    • Sources d'électrons et positons cosmiques


Résumé

Une première partie s'appuira sur l'exemple beaucoup étudié de la Nébuleuse du Crabe pour introduire des concepts de base utiles à l'interprétation du rayonnement des nébuleuses de pulsars, dans le contexte d'un modèle leptonique d'émission synchrotron et Compton inverse. Une deuxième partie décrira la population des nébuleuses de pulsars connues  dans la Galaxie et les principaux stades de leur évolution hydrodynamique, et s'attardera sur le rapport entre leurs propriétés en rayons X et gamma. Une troisième partie abordera l'état actuel de la compréhension théorique de l'accélération de particules dans les nébuleuses de pulsars, concernant en particulier le site et les mécanismes de cette accélération, ainsi que la contribution possible de ces objets au spectre des positons et électrons cosmiques de haute énergie.


Bibliographie
  • B.M. Gaensler & P.O. Slane, "The Evolution and Structure of Pulsar Wind Nebulae", Ann. Rev. Astron. & Astrophys. 44, 17 (2006).
  • O. Kargaltsev & G.G. Pavlov, "Pulsar Wind Nebulae in the Chandra Era", in "40 Years of Pulsars", AIP Conf. Proc. 983, 171 (2008).
  • J.G. Kirk, Yu. Lyubarsky & J. Petri, "The Theory of Pulsar Winds and Nebulae",  in "Neutron Stars and Pulsars", Astrophys. & Space Sci. Library, 357, 421 (2009).
  • F. Mattana et al., "The Evolution of the gamma- and X-Ray Luminosities of Pulsar Wind Nebulae", ApJ 694, 12 (2009).

 

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