Les astronomes européens ont repéré une nouvelle explosion du pulsar à rayons X d'accrétion milliseconde désigné SAX J1748.9-2021. L'explosion, qui a commencé le 29 septembre, 2017, est plus faible et plus courte que les explosions précédentes de ce pulsar. La découverte est rapportée dans un article publié le 28 juin sur arXiv.org.

Les pulsars millisecondes sont des étoiles à neutrons qui tournent des centaines de fois par seconde. Ils jouent un rôle important dans la compréhension de l'évolution des étoiles à neutrons et de l'équation des états de la matière condensée, et peut également être utilisé pour détecter les ondes gravitationnelles à basse fréquence.

Les pulsars à rayons X à accumulation de millisecondes (AMXP) sont un type particulier de pulsars à rayons X dans lesquels de courtes périodes de spin sont causées par un transfert de masse de longue durée d'une étoile compagne de faible masse à travers un disque d'accrétion sur une étoile à neutrons à rotation lente. Ils sont perçus par la communauté scientifique comme des laboratoires d'astrophysique qui pourraient être essentiels à notre compréhension des processus de sursauts thermonucléaires.

À ce jour, seuls 21 AMXP ont été détectés. L'un d'eux est SAX J1748.9-2021 situé dans l'amas globulaire NGC 6440, quelque 28, 000 années-lumière de la Terre. Il a été découvert en 1998 par le satellite d'astronomie à rayons X BeppoSAX, lors de sa première explosion enregistrée. Des explosions ultérieures ont eu lieu en 2001, 2005, 2010 et 2015.

Maintenant, une équipe d'astronomes dirigée par Fabio Pintore de l'Institut d'astrophysique spatiale et de physique cosmique de Milan, Italie, a détecté la sixième explosion de ce pulsar. La détection a été effectuée à l'aide du moniteur d'images à rayons X tout ciel (MAXI) à bord de la Station spatiale internationale. Des observations de suivi de cet événement ont été menées avec les vaisseaux spatiaux Swift et NuSTAR de la NASA, avec les télescopes spatiaux INTEGRAL et XMM-Newton de l'ESA.

« En 2017, SAX J1748.9-2021 a connu sa sixième explosion. L'événement a d'abord été détecté par MAXI/GSC le 29 septembre puis observé par Swift/XRT, INTÉGRAL, XMM-Newton et NuSTAR, ", ont écrit les chercheurs dans le journal.

Les observations effectuées par l'équipe de Pintore montrent que la nouvelle explosion observée a duré environ 13 jours et a présenté une décroissance exponentielle avec un temps de décroissance de pliage électronique d'environ quatre jours. La courbe de lumière obtenue par MAXI indique que le pulsar a atteint le pic de l'explosion entre le 4 et le 5 octobre.

Selon l'étude, l'explosion de 2017 a atteint une luminosité maximale non absorbée de 0,3 à 70 keV d'environ 3,0 undécillions d'erg/s. Il s'agit de l'explosion la plus faible de tous les événements de ce type enregistrés jusqu'à présent. De plus, il s'agit également de l'explosion la plus courte à ce jour, car les explosions précédentes duraient généralement environ 30 jours.

Par ailleurs, les chercheurs ont découvert que les propriétés spectrales de SAX J1748.9-2021 déterminées par des observations récentes, incluant une température électronique d'environ 20 keV, un indice de photons d'environ 1,6 à 1,7 keV et une température des photons de germe de 0,44 keV, suggèrent que le pulsar a été observé dans l'état dit "dur". Cet état est caractérisé par la combinaison d'une composante molle thermique (températures inférieures à 2 keV), un composant de Comptonisation dominant avec des électrons dans un plasma chaud optiquement mince avec des températures comprises entre 20 et 50 keV, et dans certains cas, une troisième composante du continuum thermique probablement produite par la surface d'une étoile à neutrons.

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