Une équipe d'astronomes a effectué l'une des observations les plus hautes résolutions de l'histoire astronomique en observant deux régions intenses de rayonnement, 20 kilomètres de distance, autour d'une étoile à 6500 années-lumière.

L'observation équivaut à utiliser un télescope sur Terre pour voir une puce à la surface de Pluton.

L'observation extraordinaire a été rendue possible par la géométrie et les caractéristiques rares d'une paire d'étoiles en orbite l'une autour de l'autre. L'un est cool, étoile légère appelée naine brune, qui comporte un « sillage » ou une queue de gaz semblable à une comète. L'autre est un exotique, étoile à rotation rapide appelée pulsar.

"Le gaz agit comme une loupe juste devant le pulsar, " dit Robert Main, auteur principal de l'article décrivant l'observation publié le 24 mai dans la revue La nature . "Nous regardons essentiellement le pulsar à travers une loupe naturelle qui nous permet périodiquement de voir les deux régions séparément."

Main est titulaire d'un doctorat. étudiant en astronomie au Département d'astronomie et d'astrophysique de l'Université de Toronto, travaillant avec des collègues du Dunlap Institute for Astronomy &Astrophysics de l'Université de Toronto et de l'Institut canadien d'astrophysique théorique, et l'Institut Périmètre.

Le pulsar est une étoile à neutrons qui tourne rapidement, plus de 600 fois par seconde. Pendant que le pulsar tourne, il émet des faisceaux de rayonnement à partir des deux points chauds à sa surface. Les régions intenses de rayonnement observées sont associées aux faisceaux.

L'étoile naine brune mesure environ un tiers du diamètre du Soleil. Il se trouve à environ deux millions de kilomètres du pulsar, soit cinq fois la distance entre la Terre et la Lune, et tourne autour de lui en un peu plus de 9 heures. L'étoile naine compagne est verrouillée par la marée sur le pulsar de sorte qu'un côté fait toujours face à son compagnon pulsant, la façon dont la lune est liée à la Terre en raison de la marée.

Parce qu'il est si proche du pulsar, l'étoile naine brune est dynamitée par le fort rayonnement provenant de son plus petit compagnon. Le rayonnement intense du pulsar chauffe un côté de l'étoile naine relativement froide à la température de notre Soleil, soit environ 6000°C.

L'explosion du pulsar pourrait finalement sonner le glas de son compagnon. Les pulsars dans ces types de systèmes binaires sont appelés pulsars « veuve noire ». Tout comme une araignée veuve noire mange son compagnon, on pense que le pulsar, dans les bonnes conditions, pourrait progressivement éroder le gaz de l'étoile naine jusqu'à ce que cette dernière soit consommée.

En plus d'être une observation d'une résolution incroyablement élevée, le résultat pourrait être un indice sur la nature de phénomènes mystérieux connus sous le nom de Fast Radio Bursts, ou FRB.

« De nombreuses propriétés observées des FRB pourraient être expliquées si elles sont amplifiées par des lentilles à plasma, " dit Main. " Les propriétés des impulsions amplifiées que nous avons détectées dans notre étude montrent une similitude remarquable avec les rafales du FRB répétitif, suggérant que le FRB répétitif peut être lentille par le plasma dans sa galaxie hôte."

Le pulsar est désigné PSR B1957+20. Travaux antérieurs dirigés par le co-auteur de Main, le professeur Marten van Kerkwijk, de l'Université de Toronto, suggère qu'il s'agit probablement de l'un des pulsars les plus massifs connus, et des travaux supplémentaires pour mesurer avec précision sa masse aideront à comprendre comment la matière se comporte aux plus hautes densités connues, et de manière équivalente, à quel point une étoile à neutrons peut être massive avant de s'effondrer dans un trou noir.

Main et ses co-auteurs ont utilisé les données obtenues avec le radiotélescope de l'Observatoire d'Arecibo avant que l'ouragan Maria n'endommage le télescope en septembre 2017. Les collaborateurs utiliseront le télescope pour effectuer des observations de suivi du PSR B1957+20.