Un magnétar remet en cause l’origine des mystérieux sursauts radio rapides répétitifs
Une équipe scientifique internationale dirigée par Grégory Desvignes, et impliquant Jérôme Pétri de l’Observatoire astronomique de Strasbourg, a utilisé les radiotélescopes d’Effelsberg et Jodrell Bank pour observer un magnétar en précession – une étoile à neutrons hautement magnétisée et ultra dense – peu de temps après un sursaut de rayons X et sa réactivation radio. Cette précession a disparu en seulement quelques mois, remettant en question certains modèles utilisés pour expliquer l’origine des mystérieux sursauts radio rapides (FRB pour fast radio bursts en anglais) répétitifs.
Les magnétars sont des étoiles à neutrons dotées de champs magnétiques extrêmes et torsadés, vestiges de l’effondrement d’étoiles massives en fin de vie. Ces objets sont si denses qu’ils contiennent 1 à 2 fois la masse du Soleil dans une sphère presque parfaite d’environ 12 km de rayon. Sur les 30 magnétars connus, seuls quelques-uns ont occasionnellement émis des ondes radio, leur faisceau radio balayant le ciel comme un phare. Les magnétars sont considérés comme la source des sursauts radio rapides, certains modèles invoquant les magnétars en précession libre comme responsables des sursauts radio rapides répétitifs.
XTE J1810-197 est un magnétar situé à environ 12 000 années-lumière dans la direction de la constellation du Sagittaire. Ce magnétar tourne sur lui-même en 5,57 s et a un champ magnétique d’environ 30 milliards de Tesla à sa surface, soit un milliard de fois plus élevé que l’aimant le plus puissant créé sur Terre. Après une décennie de silence radio, XTE J1810-197 s’est réveillé en novembre 2018 avec un sursaut de rayons X et une forte émission radio.
Améliorer nos connaissances sur la structure interne des étoiles à neutrons
Lors de la campagne d’observation intense qui a suivi ce sursaut fin 2018, l’équipe a remarqué des variations systématiques dans les propriétés de la lumière radio, notamment sa polarisation, révélant un changement d’orientation du faisceau radio du magnétar par rapport à la Terre. Cet effet a été attribué à la précession qui résulte d’une légère asymétrie dans la structure du magnétar (avec une déformation inférieure à quelques millimètres !), montrant un mouvement similaire à celui d’une toupie.
La précession s’est rapidement amortie au cours des mois suivants avant de disparaître, ce qui contredit plusieurs modèles selon lesquels les sursauts radio répétitifs peuvent être expliqués par des magnétars en précession. L’étude approfondie de l’amortissement de la précession pourra aussi améliorer nos connaissances sur la structure interne des étoiles à neutrons.
- Retrouvez l'article paru dans Nature Astronomy et l'article original sur le site de l'Observatoire astronomique de Strasbourg
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