La nouvelle image montre le système stellaire binaire CX1 dans l'amas globulaire Terzan 5. Meugler, les rayons X de moyenne et haute énergie détectés par le télescope à rayons X Chandra sont colorés en rouge, vert et bleu. Crédit :NASA/CXC/Univ. d'Amsterdam/N.Degenaar, et al.
Le comportement étrange d'un duo d'étoiles dans un amas dense appelé Terzan 5 situé 19, 000 années-lumière de la Terre a attiré l'attention d'une équipe internationale d'astronomes.
"Nous avons observé un système binaire stellaire exotique utilisant à la fois des rayons X et des ondes radio, " a déclaré Craig Heinke, astrophysicien de l'Université de l'Alberta. " Il y a seulement 10 ans, nous connaissions des étoiles à neutrons qui étaient des pulsars, et les étoiles à neutrons qui ont accrété de la matière à partir des étoiles compagnes, mais aucun qui a basculé dans les deux sens."
Les scientifiques de l'équipe Milky Way ATCA et VLA Exploration of Radio Sources in Clusters (MAVERIC) ont observé la commutation inhabituelle dans la nouvelle image, en utilisant des données compilées par l'observatoire à rayons X Chandra de la NASA sur près de 15 ans.
Le système stellaire a été décrit dans une étude de 2018 dirigée par U of A Ph.D. Ph.D. diplômé Arash Bahramian, maintenant à l'Université Curtin. Dans le système, une étoile normale et une étoile à neutrons dense orbitent l'une autour de l'autre, et parfois, la matière stellaire est absorbée par l'étoile à neutrons plus dense, un phénomène parfois appelé vampirisme stellaire.
Mais exceptionnellement, d'autres fois, le flux s'arrête et le puissant champ magnétique de l'étoile à neutrons accélère les particules à une vitesse proche de la lumière, générant de fortes émissions radio, appelées pulsar.
"Nous ne connaissons qu'une poignée de ces étoiles qui basculent entre les états, appelés pulsars de milliseconde de transition, " a déclaré Gregory Sivakoff, astrophysicien de l'U of A, qui est co-investigateur de l'équipe MAVERIC.
"Nous avons longtemps pensé que les étoiles à neutrons devaient manger la matière d'une étoile proche pour atteindre des vitesses aussi rapides, mais ce n'est qu'avec des pulsars de milliseconde de transition que nous avons trouvé la solution miracle qui a prouvé que notre hypothèse était probablement vraie."
Seuls trois exemples confirmés de ces systèmes de changement d'identité sont connus, expliqua Sivakoff. Le premier a été découvert en 2013 à l'aide du télescope Chandra en orbite et de plusieurs autres télescopes à rayons X et radio, ce qui, selon lui, rend la nouvelle image du système d'autant plus excitante.
Un système d'étoiles binaires dans un amas dense 19, 000 années-lumière de la Terre montre un phénomène rare de basculement rapide entre l'action d'une étoile à neutrons normale et ce qu'on appelle un « pulsar milliseconde, " selon les astronomes. Crédit :NASA/CXC/A. Hobart
"Le premier de ces systèmes découvert a suscité une énorme excitation, car ils représentaient le Saint Graal de l'astronomie aux rayons X :pour montrer que les étoiles à neutrons accrétées peuvent « s'allumer » en tant que pulsars, " dit Heinke.
"Mais ils ont également généré une foule d'autres questions, et il a été très difficile de trouver des systèmes comme celui-ci pour en savoir plus. Cette découverte ouvre une nouvelle façon de rechercher ces objets au fur et à mesure que nous en apprenons plus sur eux, et j'espère commencer à percer leurs mystères."
