Les astronomes résolvent l’énigme d’une étoile morte aux pulsations inhabituelles

Jun 22, 2023

Note de l'éditeur : inscrivez-vous à la newsletter scientifique Wonder Theory de CNN. Explorez l'univers avec des informations sur des découvertes fascinantes, des avancées scientifiques et bien plus encore.

Une équipe internationale d'astronomes a découvert de nouvelles informations sur un objet au centre d'un mystère cosmique : un pulsar dont la luminosité semble changer constamment. Aujourd’hui, les scientifiques pensent savoir ce qu’il y a derrière.

Étoiles mortes à rotation rapide, les pulsars sont ainsi nommés car, lorsqu'ils tournent, ils libèrent des faisceaux de rayonnement électromagnétique à travers l'espace qui semblent pulser comme des phares célestes.

Mais un pulsar appelé PSR J1023+0038, situé à environ 4 500 années-lumière de la Terre dans la constellation des Sextans, est encore plus inhabituel dans la mesure où certaines impulsions sont plus lumineuses que d'autres, presque comme s'il passait d'un mode à l'autre.

L'étoile morte en rotation et l'étoile compagnon sur laquelle elle orbite étroitement ont été découvertes pour la première fois en 2007. Mais de nouvelles observations faites avec plusieurs télescopes montrent que des choses étranges se produisent lorsque le pulsar détache la matière de l'autre étoile, et cette activité a persisté au cours de la dernière décennie. .

De nouvelles images époustouflantes révèlent la nébuleuse de l’Anneau avec des détails sans précédent

Une étude sur les nouvelles observations a été publiée mercredi dans la revue Astronomy & Astrophysics.

"Nous avons été témoins d'événements cosmiques extraordinaires au cours desquels d'énormes quantités de matière, semblables à des boulets de canon cosmiques, sont lancées dans l'espace en un laps de temps très bref, quelques dizaines de secondes, à partir d'un petit objet dense tournant à des vitesses incroyablement élevées", a déclaré l'auteur principal de l'étude, Maria. Cristina Baglio, chercheuse à l'Université de New York à Abu Dhabi, affiliée à l'Institut national italien d'astrophysique, a déclaré dans un communiqué.

Une fois que le pulsar a commencé à siphonner la matière de l’étoile compagnon, son faisceau pulsé caractéristique a disparu. Au lieu de cela, le pulsar est entré dans un cycle constant et alterné de fonctionnement dans ce que les astronomes appellent le mode « haut » et le mode « bas ».

En mode haut, le pulsar libère des longueurs d'onde de rayons X, d'ultraviolets et de lumière visible. Une fois en mode faible, le pulsar devient plus faible, partageant plus d'ondes radio que les autres longueurs d'onde de la lumière. Les deux modes peuvent durer chacun quelques secondes ou minutes avant de passer à l'autre.

Les astronomes avaient besoin d’un ensemble diversifié d’observatoires capables de détecter différents types de lumière pour résoudre l’énigme céleste.

"Notre campagne d'observation sans précédent pour comprendre le comportement de ce pulsar a impliqué une douzaine de télescopes au sol et spatiaux de pointe", a déclaré le co-auteur de l'étude Francesco Coti Zelati, chercheur à l'Institut des sciences spatiales de Barcelone, en Espagne, dans un communiqué.

En juin 2021, le pulsar a effectué plus de 280 commutations entre les modes haut et bas. Les différentes observations du télescope ont rassemblé les détails dont les astronomes avaient besoin pour comprendre ce qui s'est passé dans les deux modes.

Solar Orbiter observe des jets de matière s'échappant du soleil

Ils ont découvert qu'un échange de matière entre le pulsar et son étoile compagne déclenche le comportement inhabituel du pulsar.

Lorsque le pulsar tire sur son étoile compagnon, le gaz s'échappe de celle-ci et forme un disque autour du pulsar avant de tomber lentement vers lui.

Finalement, en mode faible, ce même matériau est libéré du pulsar dans un jet étroit. La matière expulsée est frappée par le vent soufflé par le pulsar. Le vent réchauffe la matière stellaire, la faisant briller dans différentes longueurs d'onde lumineuses, ce qui active le mode élevé.

Le processus se répète à mesure que le jet continue d’éloigner davantage de matière de l’étoile, ce qui éloigne une partie de la matière la plus chaude et la plus brillante et rétablit le mode bas.

"Nous avons découvert que le changement de mode résulte d'une interaction complexe entre le vent du pulsar, un flux de particules de haute énergie s'éloignant du pulsar et la matière s'écoulant vers le pulsar", a déclaré Coti Zelati. existe-t-il d'autres systèmes de pulsars similaires, ou si celui-ci est unique.