Celui-ci prend près d'une heure

Des scientifiques australiens de l'Université de Sydney et de l'agence scientifique nationale australienne, le CSIRO, ont détecté ce qui est probablement une étoile à neutrons tournant plus lentement que toute autre étoile jamais mesurée.

Aucune autre étoile à neutrons émettrice de radio, sur plus de 3 000 découvertes jusqu'à présent, n'a été découverte en rotation aussi lente. Les résultats sont publiés dans Astronomie naturelle.

L'auteur principal, le Dr Manisha Caleb de l'Institut d'astronomie de l'Université de Sydney, a déclaré : “Il est très inhabituel de découvrir une étoile à neutrons candidate émettant des pulsations radio de cette manière. Le fait que le signal se répète à un rythme aussi lent est extraordinaire.”

Cette étoile à neutrons inhabituelle émet de la lumière radio à une vitesse trop lente pour correspondre aux descriptions actuelles du comportement des étoiles à neutrons radio. Cela fournit de nouvelles informations sur les cycles de vie complexes des objets stellaires.

À la fin de leur vie, les grandes étoiles d’une masse environ 10 fois supérieure à celle du soleil consomment tout leur carburant et explosent dans une explosion spectaculaire que nous appelons une supernova. Ce qui reste est un reste stellaire si dense que 1,4 fois la masse de notre soleil est regroupé dans une boule de seulement 20 kilomètres de diamètre.

La matière est si dense que les électrons chargés négativement sont broyés en protons chargés positivement, et ce qui reste est un objet composé de milliards de particules chargées neutrement. Une étoile à neutrons est née.

Compte tenu de la physique extrême avec laquelle ces étoiles s'effondrent, les étoiles à neutrons tournent généralement à une vitesse hallucinante, ne prenant que quelques secondes, voire fractions de seconde, pour tourner complètement sur leur axe.

La découverte a été faite à l'aide du radiotélescope ASKAP du CSIRO dans le pays de Wajarri Yamaji en Australie occidentale.

Le radiotélescope ASKAP peut voir une grande partie du ciel à la fois, ce qui signifie qu'il peut capturer des choses que les chercheurs ne recherchent même pas. Le scientifique du CSIRO, le Dr Emil Lenc, co-auteur principal de l'article, a déclaré qu'ils n'auraient pas trouvé cet objet étrange sans la conception unique d'ASKAP.

“Nous surveillions simultanément une source de rayons gamma et recherchions un sursaut radio rapide lorsque j'ai repéré cet objet clignotant lentement dans les données. Trois choses très différentes dans un seul champ de vision”, a-t-il déclaré. “ASKAP est l'un des meilleurs télescopes au monde pour ce type de recherche, car il scanne en permanence une grande partie du ciel, nous permettant de détecter toute anomalie.”

L’origine d’un signal de si longue période reste un profond mystère, même si deux types d’étoiles sont les principaux suspects : les naines blanches et les étoiles à neutrons.

“Ce qui est intrigant, c'est la façon dont cet objet affiche trois états d'émission distincts, chacun avec des propriétés totalement différentes des autres. Le radiotélescope MeerKAT en Afrique du Sud a joué un rôle crucial dans la distinction entre ces états. Si les signaux ne provenaient pas du même point dans le ciel, nous n'aurions pas cru qu'il s'agissait du même objet produisant ces différents signaux”, a déclaré le Dr Caleb.

Même si une naine blanche isolée dotée d'un champ magnétique extraordinairement puissant pourrait produire le signal observé, il est surprenant que des naines blanches isolées hautement magnétiques à proximité n'aient jamais été découvertes. À l’inverse, une étoile à neutrons dotée de champs magnétiques extrêmes peut expliquer de manière assez élégante les émissions observées.

Bien qu'une étoile à neutrons à rotation lente soit l'explication probable, les chercheurs ont déclaré qu'ils ne pouvaient pas exclure que l'objet fasse partie d'un système binaire avec une étoile à neutrons ou une autre naine blanche.

Des recherches supplémentaires seront nécessaires pour confirmer si l’objet est une étoile à neutrons ou une naine blanche. Quoi qu’il en soit, cela fournira des informations précieuses sur la physique de ces objets extrêmes.

“Cela pourrait même nous inciter à reconsidérer notre compréhension vieille de plusieurs décennies des étoiles à neutrons ou des naines blanches ; comment elles émettent des ondes radio et à quoi ressemblent leurs populations dans notre galaxie, la Voie lactée”, a déclaré le Dr Caleb.

Le professeur Tara Murphy, éminente radioastronome et directrice de l'École de physique de l'Université de Sydney, a déclaré : « Jusqu'à l'avènement de nos nouveaux télescopes, le ciel radio dynamique était relativement inexploré. Nous sommes désormais capables d'observer en profondeur et nous assistons souvent à toutes sortes de phénomènes inhabituels. Ces événements nous donnent un aperçu du fonctionnement de la physique dans des environnements extrêmes.