Les astronomes ont étudié un système de pulsar radio binaire compact connu sous le nom de PSR J0453+1559, dans le but de faire la lumière sur sa nature mystérieuse. La nouvelle étude, publié le 26 septembre sur arXiv.org, remet en question les hypothèses précédentes, suggérant que le système contient un compagnon nain blanc.

Les pulsars sont des étoiles à neutrons rotatives hautement magnétisées qui émettent des faisceaux de rayonnement électromagnétique, de la radio aux fréquences des rayons X et gamma. De nombreux pulsars 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.

Découvert en 2015, PSR J0453+1559 est un pulsar avec une période de spin de 45 ms, légèrement recyclé par l'accrétion de matière de l'ancêtre de l'étoile compagne. La masse de l'étoile primaire est d'environ 1,56 masse solaire, tandis que la masse du compagnon invisible était d'environ 1,17 masse solaire. Les deux composantes gravitent l'une autour de l'autre sur une orbite de 4,07 jours avec une excentricité de 0,11.

Des études antérieures ont classé le PSR J0453+1559 comme un système d'étoiles à neutrons doubles, étant donné que son excentricité orbitale est typique pour d'autres systèmes connus de ce type identifiés jusqu'à présent dans le disque de la Voie lactée. Cependant, une nouvelle étude co-écrite par Thomas Tauris de l'Université d'Aarhus au Danemark et Hans-Thomas Janka de l'Institut Max Planck d'astrophysique en Allemagne, propose une hypothèse différente sur la nature du compagnon, soulignant la masse relativement faible de cet objet.

"En raison de l'excentricité orbitale relativement grande de e =0,1125, il a été soutenu que le compagnon est une étoile à neutrons, ce qui en fait l'étoile à neutrons avec la masse déterminée avec précision la plus faible à ce jour. Cependant, L'évolution stellaire de pointe actuelle et la modélisation de la supernova ont des difficultés à produire un tel résidu d'étoile à neutrons de faible masse, " ont écrit les astronomes dans le journal.

Les chercheurs disent que les simulations actuelles d'explosion de supernova ne soutiennent pas la possibilité de formation d'étoiles à neutrons avec des masses inférieures à 1,2 masse solaire. Par conséquent, les auteurs de l'article réfléchissent à une autre possibilité qui pourrait expliquer la nature de la composante moins massive.

Selon Tauris et Janka, l'objet invisible pourrait être une naine blanche formée à la suite d'un événement de supernova thermonucléaire à capture d'électrons (tECSN). Les TECSNe sont des explosions incomplètes de noyaux oxygène-néon-magnésium dégénérés par déflagration à l'oxygène, laissant des restes de naines blanches.

"Le composant de masse inférieure pourrait plutôt être une naine blanche née dans un événement de supernova thermonucléaire à capture d'électrons (tECSN), dans lequel la déflagration oxygène-néon dans le noyau stellaire dégénéré d'un ancêtre ultra-dénudé éjecte plusieurs 0,1 masses solaires de matière et laisse une naine blanche ONeFe liée comme deuxième reste compact formé, ", lit-on dans le journal.

Les astronomes ont noté que dans le cas de PSR J0453+1559, un tel ancêtre serait probablement environ 50 pour cent plus massif que notre soleil afin de produire une naine blanche avec une masse estimée à environ 1,17 masse solaire. Ils ont ajouté que le système aurait une période orbitale d'environ trois jours avant l'explosion de la supernova.

De plus, les scientifiques ont calculé qu'un coup de pied résiduel supérieur à 69 km/s est nécessaire pour expliquer les propriétés de PSR J0453+1559 en tant que système de naines blanches d'étoiles à neutrons.

En général, les chercheurs disent que d'autres études sont nécessaires pour évaluer la viabilité de leur scénario. Cependant, ils ont noté que leurs recherches montrent que l'étoile à neutrons doubles ne doit pas être perçue comme l'hypothèse la plus plausible.

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