Toutes les 4 millisecondes, une étoile morte émet un puissant faisceau de rayonnement vers notre planète. Ne vous inquiétez pas - tout ira bien avec la Terre. C'est le petit compagnon de l'étoile morte qui est en difficulté.
Dans une nouvelle étude, les scientifiques décrivent ce système stellaire binaire malheureux - une classe rare d'objets célestes connus sous le nom de pulsars de veuve noire. Comme l'araignée cannibale dont ce type de système tire son nom, le plus grand membre de la paire semble déterminé à dévorer et à détruire son petit compagnon (les araignées femelles sont souvent plus grandes que les mâles). Cependant, une absorption rapide est une longue attente, la grande star semble tuer son partenaire beaucoup plus lentement. Pendant des centaines ou des milliers d'années, la plus grande étoile a aspiré la matière de l'environnement de la plus petite étoile, arrosant simultanément la plus petite étoile de faisceaux d'énergie stroboscopiques qui ont éjecté encore plus de matière dans l'espace.
Il est possible qu'un jour la plus grande étoile soit capable d'absorber complètement la plus petite, a déclaré à Live Science l'auteur principal de l'étude Emma van der Wateren, boursière postdoctorale à l'Institut néerlandais de radioastronomie (ASTRON). Mais avant cela, les scientifiques espèrent faire fonctionner cet étrange système. Les auteurs de l'étude espèrent qu'en surveillant les impulsions étonnamment stables de la plus grande étoile pour des anomalies soudaines, ce pulsar les aidera à détecter de rares ondulations dans le tissu de l'espace-temps connu sous le nom d'ondes gravitationnelles.
Les scientifiques ont découvert le système stellaire J0610-2100 à environ 10 000 années-lumière de la Terre en 2003, lorsqu'ils ont observé sa pulsation périodique avec un radiotélescope. Les chercheurs ont lié le système à un pulsar, un type de petite étoile dense qui s'effondre et qui tourne très rapidement.
Ces étoiles mortes sont fortement magnétisées et, lorsqu'elles tournent, émettent des rayons de rayonnement électromagnétique depuis leurs pôles. Lorsque l'un de ces faisceaux est dirigé vers la Terre, l'effet est similaire à celui d'un phare : la lumière s'allume et s'éteint au fur et à mesure que le faisceau nous dépasse. Si la lumière clignote toutes les 10 millisecondes ou moins (comme J0610-2100, qui clignote toutes les 3,8 millisecondes), alors l'étoile tombe dans une catégorie encore plus rare appelée pulsar milliseconde.
De nombreux pulsars millisecondes partagent leurs orbites avec des étoiles compagnons semblables au Soleil, que les pulsars dévorent lentement. Lorsque les pulsars absorbent des disques en rotation de matière éjectés d'une étoile compagne, ils émettent des rayons X qui peuvent être détectés dans toute la galaxie.
Et parfois, un pulsar peut prendre plus que ce qui lui est dû à son compagnon. Si l'étoile compagne du pulsar a une masse inférieure à un dixième de la masse du Soleil terrestre, alors un tel système stellaire est appelé pulsar "veuve noire".
J0610-2100 était le troisième pulsar de veuve noire jamais découvert et semble être l'un des plus affamés. L'étude a révélé que l'étoile compagne du pulsar a une masse de seulement 0,02 celle du Soleil et orbite autour du pulsar toutes les sept heures environ. Les scientifiques ont analysé 16 ans de données de radiotélescope de ce système stellaire cannibale. Bien que le système ressemble indubitablement à un pulsar de veuve noire, l'équipe a été surprise de constater qu'il lui manquait certaines caractéristiques distinctives. Par exemple, le système stellaire n'a jamais présenté ce que l'on appelle une atténuation radio, un phénomène presque universel pour les autres pulsars de veuve noire. En 16 ans, le système stellaire n'a également jamais montré d'écarts dans le temps - de minuscules différences soudaines dans le moment de l'impulsion du pulsar par rapport aux prédictions des astronomes.
Selon Van der Vateren, l'absence de ces deux phénomènes communs est difficile à expliquer. Peut-être que la ligne de visée de ce pulsar est décalée de sorte que l'éclipse radio n'est tout simplement pas visible pour les télescopes au sol, ou peut-être que l'étoile compagnon du pulsar n'émet pas autant que d'autres pulsars connus qui présentent ces caractéristiques. Mais dans tous les cas, ce système de veuve noire est incroyablement stable et prévisible, ce qui en fait un candidat idéal pour détecter les ondes gravitationnelles, selon les chercheurs.
Ces ondes (prédites pour la première fois par Albert Einstein) se produisent lorsque les objets les plus puissants de l'univers interagissent, par exemple lorsque des trous noirs ou des étoiles à neutrons entrent en collision. Les ondes oscillent dans le temps et l'espace à la vitesse de la lumière, déformant le tissu de l'univers sur leur passage.
Les astronomes espèrent détecter les ondes gravitationnelles en surveillant simultanément des dizaines de pulsars de millisecondes à l'aide de systèmes appelés réseaux de synchronisation de pulsars. Si, à peu près au même moment, chaque pulsar du réseau subissait soudainement une irrégularité temporelle, cela pourrait indiquer que quelque chose de massif, comme une onde gravitationnelle, a perturbé leurs impulsions sur leur chemin vers la Terre. C'est ce qui rend si importante la découverte de pulsars de veuves noires hautement prévisibles comme celui-ci.
Les pulsars veuves noires, généralement trop capricieux en raison de leurs éclipses radio et de leurs anomalies temporelles, sont rarement de bons candidats pour la détection des ondes gravitationnelles. Mais J0610-2100 peut être une exception - et son existence même suggère qu'il peut y avoir d'autres exceptions pertinentes.
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