Une équipe internationale d'astronomes rapporte la détection de pulsations de rayons gamma du pulsar milliseconde (MSP) connu sous le nom de PSR J0952-0607. La découverte, disponible dans un article publié le 27 mai sur arXiv.org, éclaire davantage les propriétés de ce pulsar et pourrait être utile pour améliorer notre compréhension des MSP en général.

Les pulsars sont des étoiles à neutrons rotatives hautement magnétisées émettant des faisceaux de rayonnement électromagnétique. Les pulsars à rotation la plus rapide, avec des périodes de rotation inférieures à 30 millisecondes, sont connus sous le nom de pulsars millisecondes. On suppose que les MSP se forment dans des systèmes binaires lorsque le composant initialement plus massif se transforme en une étoile à neutrons qui est ensuite mise en rotation en raison de l'accrétion de matière de l'étoile secondaire.

Une classe de pulsars binaires extrêmes avec des étoiles compagnes semi-dégénérées est surnommée « pulsars araignées ». Ces objets sont en outre classés comme « veuves noires » si le compagnon a une masse extrêmement faible (moins de 0,1 masse solaire), tandis que si l'étoile secondaire est plus lourde, elles sont appelées "redbacks".

Découvert en 2017, PSR J0952-0607 est l'une de ces veuves noires. C'est un MSP radio binaire avec une fréquence de spin de 707 Hz, ce qui en fait le pulsar connu à rotation la plus rapide en dehors d'un amas globulaire. L'étoile compagne du système a une masse d'environ 0,02 masse solaire et une période orbitale d'environ 6,42 heures.

Le PSR J0952-0607 est très faible en rayons gamma et nombre de ses paramètres restent inconnus. C'est pourquoi un groupe d'astronomes dirigé par Lars Nieder du Max Planck Institute for Gravitational Physics à Hanovre, Allemagne, a décidé de mener une recherche très sensible des pulsations gamma dans ce pulsar, basé principalement sur l'analyse des données du vaisseau spatial Fermi de la NASA.

Bien que l'enquête difficile ait nécessité une nouvelle technique de recherche et des méthodes de synchronisation avec une plus grande sensibilité, cela s'est terminé par un succès. Outre la détection des pulsations gamma, l'étude a déterminé certains des paramètres du pulsar avec une grande précision.

"En utilisant un sensible, technique de recherche de pulsations totalement cohérente, nous avons détecté des pulsations de rayons gamma du pulsar radio PSR J0952-0607 dans une recherche autour des paramètres rapportés par Bassa et al. (2017b), ", ont écrit les chercheurs dans le journal.

Selon l'étude, le profil d'impulsion de rayons gamma du PSR J0952-0607 présente deux pics séparés par environ 0,2 rotations. De plus, le décalage de phase entre le profil des rayons gamma et celui des impulsions radio semble être d'environ 0,15. Ces deux valeurs sont typiques des MSP.

La recherche a révélé que le PSR J0952-0607 a un taux de ralentissement d'environ moins de 4,6 zeptosends par seconde. Cela en fait le pulsar le plus rapide pour lequel ce paramètre a été contraint de manière fiable.

De plus, les astronomes ont calculé que la luminosité de spin-down de PSR J0952-0607 est à un niveau d'environ 64 décillions d'erg/s. Ils ont également constaté que la force de son champ magnétique de surface est relativement faible, pas plus de 82 millions de G, ce qui le place parmi les 10 plus bas de tous les pulsars découverts à ce jour.

Malgré les efforts de l'équipe, certains paramètres du PSR J0952-0607 sont encore inconnus. Une étude plus approfondie de ce pulsar à l'aide de Fermi et du radiotélescope LOFAR (Low-Frequency Array) pourrait être très utile pour résoudre bon nombre des incertitudes restantes.

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