L’une des étoiles les plus intéressantes de la Voie lactée continue de servir plus que sa juste part d’intrigue.
En octobre 2020, SGR 1935 + 2154, le magnétar responsable de l’émission de signaux radio jamais détectés auparavant dans notre galaxie, a ralenti de manière inattendue.
Maintenant, les scientifiques pensent que le ralentissement de la rotation pourrait être la preuve d’une éruption semblable à un volcan à sa surface, crachant des matériaux dans l’espace qui ont suffisamment modifié l’environnement de l’étoile pour ralentir la rotation de la planète.
C’est une découverte qui pourrait éclairer le mystère des sursauts radio rapides – comment ces étoiles mortes ultra-denses peuvent cracher de puissantes éruptions radio staccato à travers des millions d’années-lumière.
“Les gens ont émis l’hypothèse que les étoiles à neutrons pourraient avoir l’équivalent de volcans à leur surface”, dit l’astrophysicien Matthew Baring de l’Université Rice à Houston, au Texas.
“Nos découvertes suggèrent que cela pourrait être le cas et qu’à cette occasion, la rupture était très probablement au niveau ou à proximité du pôle magnétique de l’étoile.”
SGR 1935 + 2154 a fait irruption sur la scène de la renommée mondiale – littéralement – en mai 2020, lorsque les astronomes l’ont détecté émettant une brève mais puissante éruption radio.
La raison pour laquelle c’était passionnant était que nous n’avions jamais détecté de telles éruptions provenant d’autres galaxies. Ces éruptions, se produisant dans des longueurs d’onde radio, ne durent que quelques millisecondes, émettant jusqu’à autant d’énergie dans ce laps de temps que 500 millions de soleils. Et la plupart d’entre eux ont éclaté une fois, de manière inattendue, et n’ont pas été détectés depuis.
Leur distance et leur imprévisibilité rendent ces rafales radio rapides très difficiles à connaître. Les astronomes ont pu en retracer certains jusqu’aux galaxies qui les émettaient, mais il était beaucoup plus difficile de déterminer le ou les mécanismes derrière eux.
SGR 1935+2154 a été une percée : ici, enfin, nous avons pu tracer une rafale radio rapide vers un objet spécifique.
SGR 1935+2154 est un type d’étoile à neutrons connue sous le nom de magnétar.
Les étoiles à neutrons sont déjà extrêmes : les noyaux ultra-denses d’étoiles massives devenues supernova, faisant exploser leur matériau extérieur tandis que le cœur restant de l’étoile s’effondre sous l’effet de la gravité en une sphère emballant la masse jusqu’à environ 2,4 Soleils dans un diamètre de environ 20 kilomètres (12 milles).
Ajoutez un champ magnétique incroyablement puissant, environ 1 000 fois plus puissant que celui d’une étoile à neutrons normale et un quadrillions de fois plus puissant que celle de la Terre, et vous avez un magnétar.
Les astronomes ont émis l’hypothèse que l’attraction vers l’extérieur de ce champ magnétique contre la pression vers l’intérieur de la gravité pourrait provoquer la rupture occasionnelle du magnétar, produisant des éruptions et des sursauts radio rapides.
Mais plus d’informations étaient nécessaires, donc SGR 1935+2154 est resté sous étroite surveillance. Puis, en octobre 2020, il a été surpris en train d’émettre à nouveau des signaux radio d’une milliseconde.
Et maintenant, une équipe de recherche dirigée par l’astrophysicien George Younes de l’Université George Washington a découvert que quelques jours seulement avant cette activité, elle a fait quelque chose de vraiment bizarre : elle a soudainement ralenti.
Des étoiles à neutrons ont parfois été surprises en train de changer soudainement leur vitesse de rotation. C’est ce qu’on appelle un pépin, et c’est un phénomène mal compris.
Un pépin d’étoile à neutrons est généralement une accélération soudaine de la vitesse de rotation. Un ralentissement, parfois appelé anti-glitch, est beaucoup plus rare.
Seuls trois anti-glitchs, dont SGR 1935+2154, ont été détectés. Et, alors qu’un glitch peut s’expliquer par des changements à l’intérieur de l’étoile, un anti-glitch ne le peut pas.
Ainsi, les chercheurs ont décidé d’enquêter sur ce qui aurait pu en être la cause – et quel rôle, le cas échéant, l’anti-glitch aurait pu jouer dans la génération de l’activité de rafale radio détectée quelques jours plus tard.
Si des changements internes ne pouvaient être la cause du ralentissement, les chercheurs se sont tournés vers des explications externes.
Ils ont construit un modèle basé sur une rupture semblable à un volcan à la surface du magnétar, éjectant un vent de particules dans l’espace autour de l’étoile, postulant que la rareté des deux événements – l’anti-glitch et l’activité radio – signifie que leur temps la proximité implique une relation.
“Ce qui rend l’événement d’octobre 2020 unique, c’est qu’il y a eu une rafale radio rapide du magnétar quelques jours seulement après l’anti-glitch, ainsi qu’une activation d’une émission radio pulsée et éphémère peu de temps après”, Baring dit.
“Nous n’avons vu qu’une poignée de magnétars radio pulsés transitoires, et c’est la première fois que nous voyons un allumage radio d’un magnétar presque contemporain d’un anti-glitch.”
Et, selon leur modèle, une rupture près du pôle stellaire aurait pu générer un vent qui interagit avec le champ magnétique du magnétar, ralentissant la vitesse de rotation de l’étoile et modifiant la géométrie du champ magnétique d’une manière qui pourrait améliorer les conditions. pour l’émission radio.
Un vent puissant et massif soufflant pendant quelques heures seulement à partir d’un endroit semblable à un volcan pourrait créer les conditions nécessaires au ralentissement et à l’activité radio qui s’ensuit, a découvert l’équipe.
“L’interprétation du vent permet de comprendre pourquoi l’émission radio s’allume”, Baring dit.
“Cela fournit de nouvelles perspectives que nous n’avions pas eues auparavant.”
La recherche a été publiée dans Astronomie naturelle.
