Une nouvelle découverte a renversé l'opinion largement répandue selon laquelle tous les pulsars sont des horloges de l'univers qui tournent de manière ordonnée. Une enquête effectuée à l'observatoire d'Arecibo à Porto Rico a découvert par hasard deux pulsars extrêmement étranges qui subissent un « acte de disparition cosmique ». Parfois ils sont là, puis pendant de très longues périodes, ils ne sont pas.

Reconnaître l'existence de ce comportement étrange était en soi fortuit. Il a fallu une grande patience de la part d'une équipe de radioastronomes de Jodrell Bank au Royaume-Uni dirigée par le professeur Andrew Lyne de l'Université de Manchester pour confirmer l'existence de ces pulsars pour la plupart invisibles.

Les pulsars tournent rapidement, étoiles à neutrons hautement magnétisées. Ils mesurent environ 20 milles de diamètre avec des masses d'environ 500, 000 Terres. La rotation envoie des particules chargées sortant des pôles magnétiques, provoquant le balayage de faisceaux d'ondes radio dans le ciel, comme les faisceaux lumineux d'un phare. Cela se traduit par des impulsions, qui peuvent être captées par les radiotélescopes terrestres.

Les pulsars intermittents sont une population de pulsars rarement observée, qui ont deux états - un quand ils pulsent comme des pulsars normaux (l'état ON), et un autre quand ils échouent mystérieusement à travailler, ne produisant aucune onde radio (état OFF). "Ils basculent instantanément entre les états, " note Lyne. " Ils sont allumés et puis ils sont partis, disparaissant sans aucun avertissement apparent."

Une équipe d'étude du pulsar de 34 membres, dont le Dr Andrew Seymour, un postdoc USRA à Arecibo, ont utilisé le récepteur à 7 faisceaux pour effectuer des recherches de pulsar de routine dans ce qu'ils appellent l'enquête PALFA (Pulsar Arecibo L-Band Feed Array). Les deux pulsars intermittents récemment découverts passent la plupart de leur temps à l'état OFF. Trois autres pulsars similaires sont également connus, mais ils sont pour la plupart allumés.

En septembre 2012, on a découvert que l'un de ces nouveaux objets émettait des impulsions très lumineuses, et il était étiqueté PSR J1929+1357. Sur 169 nouveaux pulsars, des observations de suivi de la moitié de ceux-ci avaient été initiées à Jodrell Bank et ce candidat a été confirmé comme pulsar en février 2013 en utilisant le télescope Lovell de 250 pieds lors de la deuxième tentative. "Au cours des 9 mois suivants, il a été observé pas moins de 650 fois - 100 heures, ", a déclaré le professeur Benjamin Stappers du Jodrell Bank Center for Astrophysics et co-auteur de la publication. "C'était allumé à seulement 5 reprises, à seulement 0,8% du temps."

L'implication la plus importante de cette découverte est qu'il doit exister un nombre extrêmement grand de ces pulsars à acte de fuite. L'enquête PALFA, qui vise une section de la Voie Lactée visible au plat d'Arecibo, ne couvre qu'une seule fois chaque poste de l'enquête. Il a probablement dépassé 130 pulsars similaires, mais c'était le seul qui était allumé au moment de l'observation. Par ailleurs, s'il n'y avait pas eu les premiers signaux à Jodrell Bank, ce pulsar aurait facilement pu être écarté comme une fausse détection, résultant probablement d'interférences radioélectriques. L'équipe PALFA estime qu'il y en a environ 3, 000 de ces pulsars intermittents dans la zone d'enquête, bien plus grande que la population de pulsars normaux.

"Ces pulsars en voie de disparition peuvent être bien plus nombreux que les pulsars normaux, " a déclaré le Dr Victoria Kaspi de l'Université McGill au Canada et la chercheuse principale du projet PALFA. " En fait, ils peuvent redéfinir ce que nous considérons comme normal."

Pourquoi ce comportement étrange ? Après tout, depuis la découverte originale du pulsar en 1967, elles ont été qualifiées d'horloges cosmiques merveilleusement précises qui fonctionnent régulièrement pendant des millions d'années avec une cadence qui surpasse le tic-tac de nos meilleures horloges de laboratoire. Mais ces pulsars intermittents à long terme sont pour la plupart invisibles, ce qui est à peu près aussi utile que d'avoir l'horloge sur le mur qui est cachée derrière un rideau la plupart du temps.

"L'explication du comportement ON-OFF reste une énigme, " dit Seymour. " Cela indique que l'environnement du pulsar est en train de changer, mais ce que ces changements impliquent est ouvert au débat."

Des observations récentes de ces pulsars étranges suggèrent que leur taux de ralentissement de rotation lorsqu'ils sont éteints n'est que de 80 pour cent du taux lorsqu'ils sont allumés. Une propriété des pulsars "normaux" est que leur pouls ralentit très progressivement au fil du temps. L'équipe PALFA soupçonne que le flux de particules chargées, qui pilotent les faisceaux radio émanant du pulsar, provoque également une rotation plus rapide du pulsar. Lorsqu'il est désactivé, ce flux de particules tombe en panne pour une raison quelconque et la vitesse de rotation vers le bas est réduite. Mais comme le note Seymour, il n'y a pas encore d'accord dans la communauté pulsar quant au mécanisme ON-OFF.

Le taux de rotation changeant est déduit en calculant combien de battements ont été manqués pendant les phases invisibles du pulsar.

Les enquêtes PALFA sont en cours, et personne ne peut prédire si et quand d'autres exemples de ce nouveau phénomène fascinant seront trouvés. Attraper un autre pulsar intermittent dans son mode ON relève du hasard. Y a-t-il un autre candidat prêt à révéler ses secrets, ou restera-t-il à jamais caché dans les sombres inconnues de l'espace ?

Lyne espère que les mesures de suivi du PSR J1929+1357 fourniront un aperçu rare de la physique du mécanisme d'émission des pulsars et de l'évolution du phénomène de spin-down.