En utilisant le télescope Fermi de la NASA, les astronomes ont détecté un changement d'état de l'émission de rayons gamma et du taux de spin-down du pulsar à rayons gamma radio-silencieux PSR J2021+4026. Un tel comportement a été observé pour la première fois dans ce pulsar en 2011, et la nouvelle détection pourrait faire la lumière sur le mécanisme de commutation d'état dans les pulsars à rayons gamma. Le résultat est détaillé dans un article publié le 2 janvier sur arXiv.org.

Les pulsars gamma sont des étoiles à neutrons en rotation émettant des photons gamma. Certains d'entre eux sont complètement radio-silencieux, ce qui signifie que des observations dans d'autres régimes sont nécessaires pour connaître leurs propriétés.

Le PSR J2021+4026 (ou 3FGL J2021.5+4026) est l'un des pulsars gamma les plus lumineux et silencieux. En octobre 2011, les observations de cet objet avec Fermi ont révélé une chute brutale du flux de rayons gamma et un changement du flux observé sur une échelle de temps de moins d'une semaine, ce qui en fait le premier pulsar à rayons gamma variables connu. Les chercheurs ont également découvert que le taux de spin-down de ce pulsar avait changé. En tout, l'objet est passé d'un état à flux élevé de rayons gamma (HGF) et à faible taux de spin-down (LSD) à un état à faible flux de rayons gamma (LGF) et à un taux de spin-down élevé (HSD).

Des observations ultérieures de PSR J2021+4026 ont montré que vers décembre 2014, il est revenu à l'état HGF/LSD sur une échelle de temps de quelques mois. Maintenant, une équipe d'astronomes dirigée par Jumpei Takata de l'Université des sciences et technologies de Huazhong à Wuhan, Chine, rapporte que le pulsar semble avoir subi un autre changement d'état. Cette hypothèse est basée sur les résultats de l'étude temporelle et spectrale de la source avec Fermi.

"L'analyse temporelle et spectrale suggère que le PSR J2021+4026 est entré dans un nouvel état LGF/HSD vers le 1er février 2018, " ont écrit les astronomes dans le journal.

Selon l'étude, l'évolution à long terme du flux de rayons gamma et le comportement temporel du PSR J2021+4026 sont révélateurs d'un nouveau changement d'état vers le premier jour de février 2018. Ce changement d'état s'est produit sur une échelle de temps de moins de 10 jours et ses propriétés ont été similaire à celui de 2011, cependant, avec un taux de spin-down dans le nouvel état légèrement inférieur à celui mesuré après l'événement qui a eu lieu il y a près d'une décennie.

Les chercheurs ont noté que le changement d'état du PSR J2021+4026 est probablement causé par un changement de la structure du champ magnétique de la région de la calotte polaire. Les astronomes ont ajouté qu'il est possible que la fissuration de la croûte ou d'autres processus modifient la structure du champ magnétique ou l'intensité du champ dans la région de la calotte polaire, et ce processus affecte le courant créé et donc le taux de spin-down du pulsar.

L'étude suggère que le changement d'état dans PSR J2021+4026 se produit tous les plusieurs années. Cependant, l'intervalle de temps exact est encore inconnu et une surveillance plus poussée de ce pulsar est nécessaire pour obtenir des données plus précises.

Résumant les résultats, les astronomes ont souligné que bien que des pulsars à commutation d'état aient été découverts dans les bandes radio, PSR J2021+4026 est le premier pulsar à commutation découvert dans les rayons gamma. Par conséquent, cette source offre une opportunité unique d'approfondir l'étude des mécanismes de commutation d'état dans les pulsars gamma.

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