Comment certaines étoiles à neutrons deviennent-elles les aimants les plus puissants de l'univers ? Une équipe germano-britannique d'astrophysiciens a trouvé une réponse possible à la question de savoir comment se forment les magnétars. Ils ont utilisé de grandes simulations informatiques pour démontrer comment la fusion de deux étoiles crée de puissants champs magnétiques. Si de telles étoiles explosent en supernovae, des magnétars peuvent en résulter. Des scientifiques de l'Université de Heidelberg, la Société Max Planck, l'Institut d'études théoriques de Heidelberg, et l'Université d'Oxford ont été impliqués dans la recherche. Les résultats ont été publiés dans La nature .

L'univers est traversé par des champs magnétiques. Le soleil, par exemple, a une enveloppe dans laquelle la convection génère en permanence des champs magnétiques. "Même si les étoiles massives n'ont pas de telles enveloppes, on observe encore une forte, champ magnétique à grande échelle à la surface d'environ 10 pour cent d'entre eux, " explique le Dr Fabian Schneider du Centre d'astronomie de l'Université de Heidelberg, qui est le premier auteur de l'étude en La nature . Bien que de tels champs aient été découverts en 1947, leur origine est restée insaisissable jusqu'à présent.

Il y a plus d'une décennie, les scientifiques ont suggéré que de forts champs magnétiques sont produits lorsque deux étoiles entrent en collision. "Mais jusqu'à maintenant, nous n'avons pas pu tester cette hypothèse car nous n'avions pas les outils de calcul nécessaires, " dit le Dr Sebastian Ohlmann du centre de calcul de la société Max Planck à Garching près de Munich. Cette fois, les chercheurs ont utilisé le code AREPO, un code de simulation hautement dynamique fonctionnant sur des clusters informatiques du Heidelberg Institute for Theoretical Studies (HITS), expliquer les propriétés de Tau Scorpii (τ Sco), une étoile magnétique située à 500 années-lumière de la Terre.

En 2016, Fabian Schneider et Philipp Podsiadlowski de l'Université d'Oxford ont réalisé que τ Sco est un soi-disant traînard bleu. Les traînards bleus sont le produit d'étoiles fusionnées. "Nous supposons que Tau Scorpii a obtenu son fort champ magnétique pendant le processus de fusion, " explique le Prof. Dr. Philipp Podsiadlowski. Grâce à ses simulations informatiques de τ Sco, l'équipe de recherche germano-britannique vient de démontrer que de fortes turbulences lors de la fusion de deux étoiles peuvent créer un tel champ.

Les fusions stellaires sont relativement fréquentes. Les scientifiques supposent qu'environ 10 pour cent de toutes les étoiles massives de la Voie lactée sont le produit de tels processus. Ceci est en bon accord avec le taux d'occurrence des étoiles massives magnétiques, selon le Dr Schneider. Les astronomes pensent que ces mêmes étoiles pourraient former des magnétars lorsqu'elles exploseraient en supernovae.

Cela peut aussi arriver au τ Sco lorsqu'il explose en fin de vie. Les simulations informatiques suggèrent que le champ magnétique généré serait suffisant pour expliquer les champs magnétiques exceptionnellement forts dans les magnétars. « On pense que les magnétars ont les champs magnétiques les plus puissants de l'univers, jusqu'à 100 millions de fois plus puissants que le champ magnétique le plus puissant jamais produit par l'homme, " déclare Friedrich Röpke de HITS.