Des chercheurs du RIKEN Cluster for Pioneering Research ont observé un nouveau magnétar, appelé Swift J1818.0-1607, qui remet en cause les connaissances actuelles sur deux types d'étoiles extrêmes, appelés magnétars et pulsars. La recherche, vient de paraître dans le Journal d'astrophysique , a été fait à l'aide de l'explorateur de composition intérieure d'étoiles à neutrons (NICER), un instrument à rayons X à bord de la Station spatiale internationale.

Les magnétars sont un sous-type de pulsars, qui sont des étoiles à neutrons - des étoiles dégénérées qui n'ont pas réussi à devenir des trous noirs mais sont à la place devenues des corps extrêmement denses composés principalement de neutrons. Les magnétars ainsi que certains jeunes pulsars à rotation (un autre type de pulsar) émettent de puissants faisceaux de rayons X, mais on pense que le mécanisme est différent. Avec des magnétars, on pense que les faisceaux sont alimentés par des champs magnétiques extrêmement puissants, alors que dans les pulsars canoniques, ils sont alimentés par la rotation rapide de l'étoile. Cependant, il y a beaucoup de choses qui ne sont pas bien comprises au sujet de ces phénomènes. Récemment, il a été démontré que plusieurs magnétars émettent des ondes radio - une propriété que l'on pensait autrefois limitée aux pulsars canoniques alimentés par rotation - brouillant la frontière entre les deux.

Pour l'étude en cours, travail effectué par Chin-Ping Hu, chercheur invité à l'équipe de recherche RIKEN Hakubi sur les phénomènes naturels extrêmes du groupe RIKEN pour la recherche pionnière et ses collègues, a révélé un chaînon manquant entre les deux types de pulsar.

Le 12 mars, un nouveau sursaut gamma a été détecté par le Burst Alert Telescope (BAT) à bord de l'observatoire Neil Gehrels Swift, un observatoire spatial de rayons gamma. L'object, considéré comme un magnétar, a été surnommé Swift J1818.0-1607. Le groupe RIKEN et l'équipe NICER sont rapidement passés à l'action. Quatre heures après l'alerte, ils ont commencé à faire des observations de suivi aux rayons X avec NICER.

Ils ont constaté que le magnétar avait une période de pulsation de 1,36 seconde, le plus court parmi les magnétars observés jusqu'à présent. Leurs observations ont montré qu'il montrait un comportement de spin-down - suggérant que les émissions étaient dans une certaine mesure alimentées par des rotations - et qu'il avait un champ magnétique de surface au niveau du magnétar de 2,7 × 10 ¹⁴ Gauss, indiquant qu'il s'agit d'un jeune magnétar, formé environ 420 ans plus tôt. Des études de « pépins » - des changements soudains de la fréquence de rotation qui sont importants pour comprendre les étoiles à neutrons - ainsi que le comportement de synchronisation bruyant de sa rotation stellaire ont montré qu'il est en effet jeune. Cependant, son émission de rayons X s'est avérée inférieure à celle des autres magnétars, indiquant que l'étoile a des attributs à la fois de magnétars et de pulsars à rotation.

Selon Hu, "Notre étude nous a permis de mieux comprendre les étoiles à neutrons avec des champs magnétiques élevés. Des observations radio récentes suggèrent que les magnétars pourraient être à l'origine de phénomènes mystérieux appelés sursauts radio rapides, nous sommes donc impatients d'approfondir nos recherches. »

Selon Teruaki Enoto, chef d'équipe de l'équipe de recherche Extreme Natural Phenomena RIKEN Hakubi, "La découverte d'un nouveau magnétar est exactement ce qu'attendait notre équipe scientifique du magnétar et de la magnétosphère du NICER. L'observatoire du NICER est très bien adapté pour surveiller les pulsations des rayons X des magnétars, et le pont entre les deux types de pulsars que nous avons découverts a contribué à notre compréhension de ces objets mystérieux."