Un étrange signal radio provenant de l’espace lointain déconcerte les scientifiques

Nous avons reçu un signal étrange de l’autre côté de la galaxie, et les astronomes ont du mal à en comprendre la signification.

Ils savent ce qui émet les signaux. Il s’agit d’une étoile à neutrons appelée ASKAP J193505.1+214841.0 (ASKAP J1935+2148 en abrégé), située dans le plan de la Voie lactée, à quelque 15 820 années-lumière de la Terre.

Mais les signaux eux-mêmes ne ressemblent à rien de connu. L’étoile passe par des périodes d’impulsions fortes, des périodes d’impulsions faibles et des périodes d’impulsions nulles.

Selon l’équipe dirigée par l’astrophysicienne Manisha Caleb, de l’université de Sydney (Australie), nous ne savons pas pourquoi. Cet objet étrange représente un défi fascinant pour nos modèles d’évolution des étoiles à neutrons, qui, soyons honnêtes, sont loin d’être complets à l’heure actuelle.

Une étoile à neutrons est ce qui reste après la mort d’une étoile d’une certaine masse, entre 8 et 30 fois la masse du Soleil. La matière extérieure de l’étoile est projetée dans l’espace, ce qui aboutit à l’explosion d’une supernova.

Le noyau restant de l’étoile s’effondre sous l’effet de la gravité, formant un objet ultra-dense dont la masse peut atteindre 2,3 fois celle du Soleil, dans une sphère d’à peine 20 kilomètres de diamètre.

L’étoile à neutrons qui en résulte peut alors se présenter sous différentes formes. Il y a l’étoile à neutrons de base, qui se contente de traîner sans rien faire. Il y a le pulsar, qui balaie des faisceaux d’émissions radio à partir de ses pôles pendant qu’il tourne, clignotant comme un phare cosmique.

Enfin, il y a le magnétar, une étoile à neutrons dotée d’un champ magnétique extrêmement puissant, qui s’agite et entre en éruption lorsque l’attraction extérieure de ce champ magnétique entre en conflit avec la gravité qui maintient la cohésion de l’étoile.

Il peut également y avoir de rares croisements entre les différents types d’étoiles à neutrons, ce qui suggère qu’il pourrait s’agir de différents stades de l’évolution des étoiles à neutrons. En général, cependant, les pulsars, les magnétars et les étoiles à neutrons ont tendance à se comporter de manière relativement prévisible.

ASKAP J1935+2148 ne se comporte pas de manière normale pour une étoile à neutrons, quel que soit son type. Elle a été identifiée par sérendipité lors de l’observation d’une autre cible, et des observations complémentaires ont été effectuées à l’aide de l’Australian Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP) et du radiotélescope MeerKAT en Afrique du Sud.

Les chercheurs se sont également penchés sur les observations précédentes de l’ASKAP couvrant la même région du ciel.

Ils ont découvert que ASKAP J1935+2148 a une période régulière de pulsations de 53,8 minutes… mais cela semble être le seul aspect normal de ses pulsations. Un mode de pulsation, ont-ils constaté, était extrêmement brillant, avec une polarisation très linéaire. Mais il s’est ensuite complètement éteint, sans aucune pulsation mesurable pendant un certain temps.

Enfin, l’étoile a été détectée en train de reprendre son activité de pulsation, mais à un niveau 26 fois plus faible que son mode lumineux précédent, et avec une lumière polarisée circulairement.

Ces dernières années, plusieurs objets étranges ont été découverts dans le ciel austral, émettant des signaux répétitifs. Bien qu’ils ne se comportent pas tous de la même manière, ils pourraient être liés.

GLEAM-X J162759.5-523504.3 est un objet proche du centre galactique qui a été surpris en train de cracher des éclairs étrangement lumineux pendant seulement trois mois avant de redevenir silencieux. Le GPM J1839-10 se comporte comme un pulsar étrangement lent, émettant des salves d’ondes radio de cinq minutes toutes les 22 minutes. Quant à GCRT J1745-3009, il s’agit d’un objet pulsant proche du centre de la galaxie, avec une période de 77 minutes.

Nous ne savons pas avec certitude ce que sont ces objets, mais il est probable qu’il s’agisse d’étoiles à neutrons. Et ASKAP J1935+2148, suggèrent Caleb et ses collègues, pourrait être une sorte de pont entre les différents états.

Les différences entre ses modes de pulsation sont probablement liées aux changements et processus magnétosphériques, ce qui suggère que tous les objets appartiennent à une nouvelle classe de magnétars, peut-être lorsqu’ils évoluent en pulsars.

« ASKAP J1935+2148 fait probablement partie d’une population plus ancienne de magnétars avec de longues périodes de rotation et une faible luminosité en rayons X, mais suffisamment magnétisés pour pouvoir produire une émission radio cohérente », écrivent les chercheurs dans leur article.

« Il est important de sonder cette région jusqu’à présent inexplorée de l’espace des paramètres des étoiles à neutrons pour obtenir une image complète de l’évolution des étoiles à neutrons, et ceci pourrait être une source importante pour le faire. »

Les résultats ont été publiés dans Nature Astronomy.

Lire aussi : Un étrange signal radio provenant de l’espace lointain a été détecté, battant comme un cœur

Source : Sciencealert – Traduit par Anguille sous roche