Les astronomes utilisant le télescope spatial à rayons gamma Fermi ont trouvé un pulsar milliseconde étonnamment jeune, puissant et lumineux. Mais ce nouvel objet n'est qu'un jeune, né il y a seulement environ 25 millions d'années.
«C'est un peu comme retrouver Justin Bieber quand vous pensiez être à un concert des Rolling Stones», a déclaré Victoria Kaspi, professeure de physique à l'Université McGill à Montréal, lors d'une téléconférence sur deux nouvelles découvertes faites avec le télescope Fermi. "Fermi a représenté un énorme bond en avant pour trouver des choses qui n'auraient pas pu être imaginées il y a 25 ans."
En plus du pulsar très jeune et brillant, les chercheurs ont annoncé qu'ils avaient également découvert un ensemble de neuf pulsars à rayons gamma inconnus auparavant, un nouveau type qui ont une luminosité extrêmement faible. Celles-ci ont été découvertes avec une nouvelle technique pour passer en revue plus efficacement les données de Fermi.
Le jeune pulsar milliseconde, nommé PSR J1823? 3021A, a été trouvé dans l'amas globulaire NGC 6624, non loin du centre de notre galaxie. Fermi a déjà détecté des pulsars dans des amas globulaires, mais ce qu'il trouve généralement sont les rayons gamma combinés de nombreux anciens pulsars dans les amas. Mais cette fois, de façon surprenante, les rayons gamma provenaient d'un seul pulsar milliseconde très puissant.
"Au début, nous pensions qu'il s'agissait peut-être de pulsars d'une centaine de milliseconde, mais maintenant nous en voyons un", a déclaré Paulo Freire, de l'Institut Max Planck de radioastronomie à Bonn, en Allemagne, s'adressant également aux journalistes lors de la téléconférence. Freire est l'auteur principal d'un nouvel article publié dans le Astrophysical Journal. "Il doit s’être formé récemment en fonction de la rapidité avec laquelle il émet de l’énergie. C’est un peu comme trouver un bébé qui crie dans une maison de retraite tranquille. Ce fut une découverte plutôt surprenante pour toutes les personnes impliquées. »
Un pulsar est un type d'étoile à neutrons qui émet de l'énergie électromagnétique à intervalles périodiques, émettant des signaux presque comme un phare. Les pulsars qui combinent une densité incroyable avec une rotation extrême sont appelés pulsars millisecondes. Ces pulsars à la milliseconde sont particulièrement fascinants, car ce sont des sphères de la taille d’une ville environ un demi-million de fois la masse de la Terre, tournant à 43 000 tours par minute.
On pense que les pulsars millisecondes atteignent de telles vitesses car ils sont liés par gravitation dans des systèmes binaires avec des étoiles normales. Pendant une partie de leur vie stellaire, le gaz s'écoule de l'étoile normale vers le pulsar. Au fil du temps, l'impact de cette chute de gaz entraîne progressivement la rotation du pulsar.
Les neuf nouveaux pulsars de faible luminosité trouvés avec Fermi émettent moins de rayonnement gamma que ceux précédemment connus et tournent seulement entre trois et douze fois par seconde. Plus tard, un seul de ces pulsars émettait également des ondes radio. Sans la nouvelle technique, les astronomes n'auraient pas trouvé ces faibles pulsars.
«Nous avons utilisé un nouveau type d'algorithme hiérarchique que nous avions initialement développé pour la recherche d'ondes gravitationnelles, et nous avons été rapidement récompensés», a déclaré Bruce Allen, directeur du Max Planck Institute for Gravitational Physics, co-auteur de la récente découvertes.
En utilisant ce qu'on appelle une recherche aveugle, les ordinateurs vérifient de nombreuses combinaisons différentes de position et de comportement de rotation, pour voir si elles correspondent aux heures d'arrivée des photons frappant le télescope à grande surface Fermi (LAT) provenant de la même direction. La recherche a utilisé les 8 000 photons jugés les plus susceptibles de provenir d’un pulsar à la position reconnue, que le LAT de Fermi avait collecté pendant ses trois années en orbite. Lorsque les heures d'arrivée des photons correspondent à la position putative du pulsar et au modèle de rotation, un schéma régulier de pics apparaît dans le nombre de photons des rayons gamma, en fonction de la position de rotation du pulsar, et un nouveau pulsar des rayons gamma a été découvert.
"C'est un peu comme passer au crible un tas de sable à la recherche de diamants", a déclaré Allen, ajoutant que la recherche est en cours et qu'ils espèrent en trouver plus.
De plus, a déclaré Allen, les utilisateurs du projet [protégé par e-mail] peuvent désormais faire partie de cette recherche, pour aider spécifiquement à rechercher le premier pulsar à rayons millisecondes purs. Allen est le directeur de ce projet et a déclaré que cette découverte serait une contribution importante à notre compréhension des pulsars.
La NASA a une nouvelle fonctionnalité Web interactive sur Fermi et les 100 pulsars qu'elle a maintenant trouvés.
Sources: Max Planck Institute, NASA, Plus d'informations, d'images et de vidéos sur cette page de la NASA
