Courbes de rayons X et de lumière orbitale optique regroupées du J2215. Les courbes de lumière moins finement regroupées sont représentées par des marqueurs estompés. Crédit : Sullivan et Romani, 2024.
Des astronomes de l'Université de Stanford en Californie ont effectué des observations conjointes aux rayons X et optiques d'un pulsar massif « araignée » désigné PSR J2215+5135. Résultats de la campagne d'observation, présentés dans un article publié le 22 mai sur le serveur de pré-impression arXivfournissent plus d'indices sur la nature de ce pulsar.
Les pulsars à rotation la plus rapide, ceux dont les périodes de rotation sont inférieures à 30 millisecondes, sont appelés pulsars millisecondes (MSP). Les chercheurs supposent qu’ils se forment dans des systèmes binaires lorsque le composant initialement plus massif se transforme en une étoile à neutrons qui tourne ensuite en raison de l’accrétion de matière de l’étoile secondaire.
Une classe de pulsars binaires extrêmes avec des étoiles compagnes semi-dégénérées est surnommée « pulsars araignées ». Ces objets sont en outre classés comme « veuves noires » si le compagnon a une masse extrêmement faible (moins de 0,1 masse solaire), tandis que si l'étoile secondaire est plus lourde, ils sont appelés « dos rouges ».
Dans les pulsars araignées, l'émission de rayons gamma et les particules relativistes du vent du pulsar irradient le compagnon, chassant ainsi un vent stellaire massif. Les observations montrent que lorsque le vent du pulsar et le vent compagnon entrent en collision, ils forment ce qu'on appelle le choc intrabinaire (IBS).
Situé à environ 9 800 années-lumière, le PSR J2215+5135 (ou J2215 en abrégé) est une araignée rouge MSP avec une période de rotation de 2,61 millisecondes et une puissance de rotation d'environ 50 décillions d'erg/s. L'étoile à neutrons du système a une masse d'environ 2,24 masses solaires, tandis que la masse compagne est estimée à environ 0,3 masse solaire. La période orbitale de J2215 est de 4,14 heures et sa mesure de dispersion est de 225,6 pc/cm3.
Récemment, Andrew Sullivan et Roger Romani, de l'Université de Stanford, ont utilisé le vaisseau spatial XMM-Newton de l'ESA pour examiner de plus près J2215. Sur la base des données XMM-Newton, ils ont produit des courbes de lumière orbitales de J2215 et les ont utilisées pour modéliser les propriétés du système.
Les nouvelles observations ont révélé que l'étoile à neutrons de J2215 a une masse d'environ 2,15 masses solaires et que l'étoile compagne perd sa masse à un niveau de 0,0003 masse terrestre par an. Par conséquent, les chercheurs calculent que J2215 pourrait devenir un MSP isolé.
Sur la base de l’analyse aux rayons X du J2215, les chercheurs ont découvert que l’IBS s’enroule toujours autour du pulsar. Ceci est typique des redbacks car dans de tels systèmes, le vent compagnon domine le vent du pulsar, de sorte que l'IBS s'enroule autour du pulsar, tandis que dans les veuves noires, l'IBS s'enroule autour de l'objet compagnon.
L'étude a également révélé que J2215 est situé à environ 10 800 années-lumière et que sa puissance de rotation est de 52 décillions d'erg/s. Les auteurs de l'article supposent que l'IBS du J2215 pourrait retraiter une grande partie de sa puissance de rotation.
Plus d'information:
Andrew G. Sullivan et al, Une étude conjointe aux rayons X et optique du Massive Redback Pulsar J2215+5135, arXiv (2024). DOI : 10.48550/arxiv.2405.13889
Informations sur la revue :
arXiv
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Citation: Une étude porte sur un pulsar massif « araignée » (1er juin 2024) récupéré le 2 juin 2024 sur
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