Des chercheurs découvrent une étoile à neutrons Jekyll-Hyde

Des scientifiques de la NASA et de McGill découvrent une étoile qui d'un pulsar s'est transformée en un magnétar

À l'instar d'une nouvelle de Robert Louis Stevenson, des chercheurs de la NASA et de l'Université McGill découvrent un pulsar d'apparence normale qui s'est violemment transformé en magnétar, métamorphose stellaire jamais observée auparavant.

M. Fotis Gavriil, titulaire d'un PhD de McGill, qui travaille maintenant au centre spatial Goddard de la NASA à Greenbelt (Maryland), a découvert de fortes émissions de rayons X du pulsar du rémanent de la supernova Kes 75, en collaboration avec Mme Victoria Kaspi, responsable du groupe de recherche sur les pulsars de l'Université McGill, Maggie Livingstone, étudiante diplômée et depuis peu, Mme Majorie Gonzalez, titulaire d'un PhD de McGill qui travaille maintenant à l'Université de la Colombie-Britannique. Leurs résultats ont été publiés dans la revue Science du 21 février.

Les pulsars et les magnétars appartiennent à la même catégorie de petits objets stellaires ultra denses, appelés étoiles à neutrons, aperçus lorsque de grosses étoiles s'éteignent et explosent comme des supernovae. Les pulsars, de loin le type le plus courant, ont une rotation très rapide et de fortes émissions d'ondes radioélectriques. Ces ondes sont tellement courantes que lorsqu'elles ont été détectées pour la première fois dans les années 1960, les chercheurs ont envisagé la possibilité qu'il s'agisse de signaux provenant d'une civilisation extraterrestre. En revanche, les magnétars sont des étoiles à neutrons à rotation lente qui puisent leur énergie de champs magnétiques extrêmement puissants, les plus forts de l'Univers. Il existe plus de 1 800 pulsars connus dans notre galaxie uniquement, mais les magnétars sont beaucoup plus rares aux dires des chercheurs.

« Les magnétars sont en fait des objets très exotiques, explique Victoria Kaspi, titulaire de la Chaire Lorne Trottier en astrophysique et cosmologie de McGill et de la Chaire de recherche du Canada en astrophysique d'observation, leur existence n'a été établie qu'au cours des 10 dernières années et nous n'en connaissons qu'une poignée dans la galaxie. Leurs émissions de rayons X et gamma sont incroyablement puissantes et ils peuvent avoir des éruptions parfois plus importantes que l'ensemble des autres sources de rayons X cosmiques du ciel. »

Cette découverte, fondée sur des données des satellites Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE) et Chandra X-ray Observatory de la NASA, est le maillon manquant cherché depuis si longtemps entre deux types d'étoiles à neutrons, affirment les chercheurs. Jusqu'à présent, on connaissait mal la relation évolutive entre les pulsars et les magnétars. On ne savait pas vraiment si les magnétars sont simplement une catégorie rare de pulsars, ou si certains d'entre eux ou tous passent dans leur cycle de vie normal par une phase où ils sont des magnétars.

« Les chercheurs sont depuis longtemps en quête d'objets de transition, explique Maggie Livingstone, nous avons particulièrement été attentifs aux pulsars caractérisés par un champ magnétique intense. »

« Cette source se transforme peut-être en magnétar, ajoute Victoria Kaspi, ou elle présente peut-être simplement à l'occasion des caractéristiques propres aux magnétars, nous ne sommes sûrs de rien pour le moment et nous avons hâte d'en savoir davantage. »