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Cosmic Slowpoke : l'étoile à neutrons qui défie les limites de vitesse

SciTechDaily

Représentation artistique du radiotélescope ASKAP du CSIRO avec deux versions du mystérieux objet céleste : étoile à neutrons ou naine blanche ? Crédit : Carl Knox/OzGrav

Une découverte nouvelle étoile à neutronsdécouvert par une équipe internationale utilisant le radiotélescope ASKAP, tourne toutes les 54 minutes, ce qui en fait le plus lent de son genre.

Cette découverte pourrait modifier les théories scientifiques sur les étoiles à neutrons et les naines blanches, soulignant la nécessité de davantage de recherches pour comprendre leurs propriétés d’émission et leurs trajectoires évolutives.

Des astronomes ont détecté ce qu'ils croient être une étoile à neutrons tournant à une vitesse sans précédent — plus lente que n'importe laquelle des plus de 3 000 étoiles à neutrons émettant des ondes radio mesurées à ce jour.

Les étoiles à neutrons — les restes ultra-denses d’une étoile morte — tournent généralement à des vitesses incroyablement rapides, ne prenant que quelques secondes, voire une fraction de seconde, pour tourner complètement sur leur axe.

Cependant, l'étoile à neutrons, récemment découverte par une équipe internationale d'astronomes, défie cette règle, en émettant des signaux radio à un intervalle relativement lent de 54 minutes.

L'équipe était dirigée par le Dr Manisha Caleb à l' Université de Sydney et le Dr Emil Lenc à Centre de recherche scientifique et industrielle (CSIRO)l'agence scientifique nationale australienne et comprend des scientifiques de l'Université de Manchester et de l' Université d'Oxford.

Les résultats, publiés récemment dans la revue Astronomie de la natureoffrent de nouvelles perspectives sur les cycles de vie complexes des objets stellaires.

Ben Stappers, professeur d’astrophysique à l’université de Manchester, a déclaré : « Dans l’étude des étoiles à neutrons émettant des ondes radio, nous sommes habitués aux extrêmes, mais cette découverte d’une étoile compacte qui tourne si lentement et qui continue à émettre des ondes radio était inattendue. Elle démontre que repousser les limites de notre espace de recherche avec cette nouvelle génération de radiotélescopes nous révélera des surprises qui remettront en question notre compréhension. »

À la fin de leur vie, les grandes étoiles consomment tout leur carburant et explosent dans une explosion spectaculaire appelée supernova. Il ne reste qu'un vestige stellaire appelé étoile à neutrons, constitué de milliers de milliards de neutrons regroupés dans une boule si dense que sa masse est 1,4 fois celle du Soleil, dans un rayon de seulement 10 km.

Le mystère de l'étoile à rotation lente

Le signal radio inattendu de l'objet stellaire détecté par les scientifiques a parcouru environ 16 000 années-lumière jusqu'à la Terre. La nature de l'émission radio et la vitesse à laquelle la période de rotation change suggèrent qu'il s'agit d'une étoile à neutrons. Cependant, les chercheurs n'excluent pas la possibilité qu'il s'agisse d'une étoile isolée. nain blanc avec un champ magnétique extraordinairement puissant. Cependant, l'absence d'autres naines blanches hautement magnétiques à proximité rend l'explication des étoiles à neutrons plus plausible.

Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour confirmer de quel objet il s’agit, mais l’un ou l’autre scénario promet de fournir des informations précieuses sur la physique de ces objets extrêmes.

Réexamen des théories sur les étoiles à neutrons et les naines blanches

Ces résultats pourraient amener les scientifiques à reconsidérer leur compréhension, vieille de plusieurs décennies, des étoiles à neutrons ou des naines blanches ; de la façon dont elles émettent des ondes radio et de la nature de leurs populations dans notre système solaire. voie Lactée galaxie.

Le Dr Kaustubh Rajwade, astronome à l’Université d’Oxford, a déclaré : « Cette découverte repose sur la combinaison des capacités complémentaires des télescopes ASKAP et MeerKAT ainsi que sur la capacité à rechercher ces objets à des échelles de temps de l’ordre de la minute tout en étudiant la façon dont leur émission change d’une seconde à l’autre ! De telles synergies nous permettent d’apporter un nouvel éclairage sur la façon dont ces objets compacts évoluent. »

Découverte fortuite

La découverte a été faite grâce au radiotélescope ASKAP du CSIRO dans le pays de Wajarri Yamaji en Australie occidentale, qui peut voir une grande partie du ciel à la fois et lui permet de capturer des choses que les chercheurs ne recherchent même pas.

L’équipe de recherche surveillait simultanément une source de rayons gamma et recherchait une sursaut radio rapide lorsqu’elle a repéré l’objet clignotant lentement dans les données.

L'auteur principal, le Dr Manisha Caleb, de l'Institut d'astronomie de l'Université de Sydney, a déclaré : « Ce qui est intriguant, c'est que cet objet présente trois états d'émission distincts, chacun avec des propriétés entièrement différentes des autres. Le radiotélescope MeerKAT en Afrique du Sud a joué un rôle crucial dans la distinction entre ces états. Si les signaux ne provenaient pas du même point dans le ciel, nous n'aurions pas cru qu'il s'agissait du même objet produisant ces différents signaux. »

L'origine d'un signal d'une période aussi longue reste un profond mystère, les naines blanches et les étoiles à neutrons étant les principaux suspects. Mais à mesure que les recherches se poursuivent, cette découverte devrait approfondir notre compréhension des objets les plus énigmatiques de l'univers.

Pour en savoir plus sur cette découverte, voir « Extraordinaire » Une étoile à neutrons à rotation lente secoue l’astrophysique.

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