Une binaire millipulsar

Le système double J1749. NASA/GSFC

Après une explosion supernova, l'étoile originelle peut se transformer en une étoile à neutrons ou un pulsar. Une étoile à neutrons est une étoile de 2 à 3 masses solaires, d'un rayon d'en-dessous 10 km et dont une cuillérée pèse 2 milliards de tonnes... Un pulsar est une étoile à neutron qui tourne très rapidement sur elle-même en émettant, depuis ses pôles, des bouffées d'ondes radio à haute intensité. Un "millipulsar" est un pulsar dont la rotation est encore plus importante

Dans le vaste bestiaire des objets étranges de la Galaxie et de l'Univers, nous avons retenu le système J1749, un système binaire qui regroupe un millipulsar et une étoile de la taille du Soleil. Il se trouve à 22 000 années-lumière de nous. Les deux objets ne sont distants que de 1,96 millions de km (1,22 millions de miles) et la période de rotation de l'étoile n'est que de 8,8h. L'intense rayonnement du pulsar fait que les couches extérieures de l'étoile enflent et font que celle-ci apparaît 20% de fois plus grande qu'une étoile de sa masse et de son âge. Le système connaît des instabilités dans le disque d'accrétion qui s'est formé autour du pulsar et elles permettent qu'une partie de ce gaz soit dirigé, par le champ magnétique de l'étoile, vers les pôles magnétiques de celui-ci. Le relâchemnt de cette énergie se fait dans des "hot spots" qui se trouvent à la surface du millipulsar. Cela produit des pulsations d'énergie dans les rayons-X rapides

Le pulsar J1749 tourne sur lui-même 518 fois par seconde. On a ainsi un objet de la taille d'une grande ville qui tourne sur lui aussi vite que les lames d'un mixer... La proximité du pulsar rend aussi la surface de l'étoile particulièrement perturbée et tempêtueuse. La transition entre les binaires rayons-X et les pulsars radio se produit lorsque l'étoile à neutron attire de la matière de l'étoile-compagnon via un disque. Pendant cette phase d'accrétion, le système est une binaire rayons-X à faible masse. Le matériau du disque tombe sur l'étoile à neutrons, laquelle en accroît la rotation. Ce transfert finit par ralentir et le matériau restant est balayé par le champ magnétique de l'étoile à neutrons et un pulsar radio milli-seconde se forme. L'évolution complète d'une binaire rayons-X de masse faible en pulsar milli-seconde devrait prendre plusieurs milliards d'années mais, au cours d'une telle durée, il se peut que le système passe rapidement entre ces deux états sur des temps plus courts que prévu, de l'ordre de quelques jours seulement peut-être