Une vue schématique d'un pulsar. La sphère au milieu représente l'étoile à neutrons, les courbes indiquent les lignes de champ magnétique et les cônes saillants représentent les zones d'émission. Crédit :Mysid
Ce qui ressemble à un tour d'estomac dans un parc d'attractions pourrait détenir la clé pour démêler le mystérieux mécanisme qui fait jaillir des faisceaux d'ondes radio des pulsars, des étoiles tournantes super-magnétiques dans notre galaxie.
Nouvelle recherche de l'Université Curtin, obtenu à l'aide du radiotélescope Murchison Widefield Array (MWA) situé dans l'outback de l'Australie-Occidentale, suggère que la réponse pourrait se trouver dans un « carrousel à la dérive » trouvé dans une classe spéciale de pulsars.
Curtin, doctorant Sam McSweeney, qui a dirigé la recherche dans le cadre de son projet de doctorat avec le Centre d'excellence de l'ARC pour l'astrophysique du ciel (CAASTRO) et le Centre international de recherche en radioastronomie (ICRAR), ont décrit les pulsars comme des étoiles à neutrons extrêmement denses qui émettent des faisceaux d'ondes radio.
"Ces pulsars pèsent environ un demi-million de fois la masse de la Terre mais ne font que 20 km de diamètre, ", a déclaré M. McSweeney.
"Ils sont surnommés" phares dans l'espace " parce qu'ils semblent " pulser " une fois par période de rotation, et leur signal lumineux de balayage peut être vu à travers des télescopes à des intervalles exceptionnellement réguliers."
Des milliers de pulsars ont été observés depuis leur première découverte à la fin des années 1960, mais des questions subsistent quant à savoir pourquoi ces étoiles émettent des faisceaux radio en premier lieu, et quel type de modèle d'émission décrit le mieux les ondes radio, ou "léger", que l'on voit.
Les « tuiles » d'antenne du Murchison Widefield Array (MWA) se trouvent dans le désert d'Australie occidentale. Crédit :MWA Project / Curtin University
"Le modèle de pulsar classique représente l'émission qui jaillit des pôles magnétiques du pulsar sous la forme d'un cône de lumière, ", a déclaré M. McSweeney.
"Mais le signal que nous observons avec nos télescopes suggère une structure beaucoup plus complexe derrière cette émission - provenant probablement de plusieurs régions d'émission, pas un seul."
Le modèle du « carrousel à la dérive » parvient à mieux expliquer cette complexité, décrivant l'émission comme provenant de plaques de particules chargées, disposés dans un anneau tournant autour des lignes de champ magnétique, ou un carrousel.
"Comme chaque patch libère des radiations, la rotation génère une petite dérive du signal observé de ces sous-impulsions que l'on peut détecter à l'aide du MWA, ", a déclaré M. McSweeney.
"Parfois, nous constatons que ce carrousel de sous-impulsions s'accélère puis ralentit à nouveau, ce qui peut être notre meilleure fenêtre sur la physique du plasma sous-jacente à l'émission du pulsar."
Une possibilité que les chercheurs testent actuellement est que la température de surface est responsable du changement de vitesse de rotation du carrousel :des « points chauds » localisés sur la surface du pulsar pourraient l'accélérer.
"Nous observerons les impulsions individuelles de ces pulsars à la dérive sur une large gamme de fréquences radio, avec des données de fréquence plus basses que jamais, ", a déclaré M. McSweeney.
"Regarder le même pulsar avec différents télescopes simultanément nous permettra de suivre l'émission à différentes hauteurs au-dessus de leur surface."
Les chercheurs prévoient de combiner les données du MWA, le radiotélescope géant à ondes métriques en Inde et le radiotélescope CSIRO Parkes en Nouvelle-Galles du Sud pour - littéralement - aller au fond des impulsions mystérieuses.
Un article expliquant la recherche "Low Frequency Observations of the Subpulse Drifter PSR J0034-0721 with the Murchison Widefield Array" a récemment été publié dans The Journal d'astrophysique .
