Le groupe de rock anglais Joy Division a sorti son premier album studio "Unknown Pleasures" il y a 40 ans. La couverture avant ne comporte aucun mot, seulement un graphique de données en noir et blanc désormais emblématique montrant 80 lignes ondulées représentant un signal d'un pulsar dans l'espace. Pour marquer l'anniversaire de l'album, nous avons enregistré un signal du même pulsar avec un radiotélescope à l'observatoire de Jodrell Bank, à seulement 14 miles (23 km) des Strawberry Studios où l'album a été enregistré.

Peter Saville, graphiste et co-fondateur de Factory Records, a conçu la pochette de l'album à partir d'une photo repérée par le membre du groupe Bernard Sumner dans une encyclopédie. L'image elle-même peut être attribuée au travail de l'étudiant de troisième cycle Harold Craft, qui a publié l'image dans son doctorat. thèse en 1970.

Trésors inconnus dans l'espace

Ce que nous voyons dans cette image énigmatique est le signal produit par un pulsar connu sous le nom de B1919+21, le premier pulsar jamais découvert. Un pulsar se forme lors de la mort violente d'une étoile plusieurs fois plus massive que notre soleil. Ces étoiles s'éteignent avec un bang connu sous le nom d'"explosion de supernova, " pendant laquelle le noyau de l'étoile qui explose est comprimé dans une sphère presque parfaite d'un rayon d'un peu plus de 10 km. Ce qui se forme s'appelle une étoile à neutrons.

Ce vestige stellaire, encore plus massif que notre soleil, est si extrêmement dense que les atomes de l'étoile d'origine ne peuvent pas maintenir leur structure - ils se désagrègent en laissant des particules plus petites appelées neutrons, qui forment un vaste océan sous la croûte de l'étoile. Les pulsars sont des étoiles à neutrons en rotation rapide qui peuvent être observées depuis la Terre. Grâce à leur rotation et à un champ magnétique mille milliards de fois plus fort que celui de la Terre, les pôles magnétiques nord et sud de ces super aimants brillent comme un phare. Après avoir voyagé pendant plusieurs centaines d'années, des éclairs de rayonnement de B1919+21 atteignent la Terre toutes les 1,34 secondes.

Ces flashs de pulsars sont particulièrement brillants aux longueurs d'onde radio, ainsi leurs signaux peuvent être enregistrés à l'aide de radiotélescopes. Un radiotélescope fonctionne de la même manière qu'une radio dans votre voiture :son antenne focalise les ondes radio de l'espace sur un point où elles peuvent être détectées et transformées en un signal électrique, qui peut ensuite être converti en son. Nous avons utilisé le radiotélescope Mark II de l'observatoire de Jodrell Bank à l'Université de Manchester pour notre enregistrement.

La pochette de l'album montre 80 lignes ondulées qui correspondent à 80 flashs d'ondes radio de B1919+21, comme l'étoile à neutrons a fait 80 tours en 107 secondes. Contrairement aux phares sur Terre, chaque flash est unique. Certains flashs sont brillants (ceux-ci sont indiqués sur l'image par leurs grandes pointes) et certains sont faibles.

La forme des impulsions est en constante évolution. A première vue, ils semblent irréguliers et chaotiques, mais notre nouvelle imagerie révèle un certain ordre dans le chaos. C'est le même nombre d'impulsions du même pulsar et observées à la même fréquence que le schéma de la pochette de l'album, mais dans l'image ci-dessous, un motif diagonal de rayures émerge.

Lorsque le signal original a été enregistré, on ne savait pas pourquoi certains pulsars montraient ce genre de schéma. Nous pensons maintenant que les ondes radio sont produites par des particules qui s'éloignent de l'étoile à neutrons à presque la vitesse de la lumière. Les particules sont créées par des décharges électriques entre le gaz ionisé entourant ces objets et la surface de l'étoile elle-même. Donc, en substance, les ondes radio sur la pochette de l'album et dans notre nouvelle imagerie sont causées par la foudre dans l'espace, observé à plusieurs années-lumière.

Une « carte météorologique » peut aider à visualiser les vastes systèmes de foudre qui font circuler les pôles magnétiques des pulsars. Le schéma de leurs éclairs change continuellement et la forme des impulsions observées semble quelque peu erratique, mais l'observation sur une période plus longue permet à un schéma d'émerger.

Quatre décennies après la sortie de l'album Unknown Pleasures, nous comprenons maintenant beaucoup mieux ce que signifient ces lignes ondulées sur sa pochette. Mais de nombreuses questions demeurent sur ces objets énigmatiques, qui à bien des égards sont la création la plus extrême de la nature. Quelque chose qui est resté vrai pendant toutes ces années, c'est que les enregistrements de pulsars nous poussent à explorer les limites de notre compréhension des lois de la physique.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.