À l'aide du radiotélescope sphérique à ouverture de cinq cents mètres (FAST), des astronomes de l'Académie chinoise des sciences (CAS) et d'ailleurs ont effectué des observations à impulsion unique d'un pulsar connu sous le nom de PSR B1929+10. Les résultats de la campagne de surveillance permettent de mieux comprendre la modulation périodique et à verrouillage de phase dans cette source. L'étude a été présentée dans un article publié le 18 décembre sur arXiv.org.

Les pulsars sont fortement magnétisés, étoiles à neutrons en rotation émettant un faisceau de rayonnement électromagnétique. Certains d'entre eux présentent une variabilité d'émission allant de rafales extrêmement courtes comme des impulsions géantes à des changements à long terme dans leurs profils d'émission. Dans certains cas, un changement de mode a été observé dans lequel le profil d'émission bascule entre deux ou plusieurs modes d'émission quasi-stables.

A une distance d'environ 1, 177 années-lumière, PSR B1929+10 (également connu sous le nom de PSR J1932+1059) est l'un des pulsars les plus proches. Il a une période de spin de 226,5 ms et un âge de spin down d'environ 3,1 millions d'années. Le profil d'impulsion intégré de cette source présente à la fois une impulsion principale (MP) et une interimpulsion (IP) - caractéristiques généralement considérées comme une émission de pulsar à partir de deux pôles magnétiques opposés.

Afin de mieux comprendre les propriétés d'émission du PSR B1929+10, une équipe d'astronomes dirigée par Feifei Kou du CAS Key Laboratory de FAST à Pékin, Chine, a réalisé des observations monopulse de ce pulsar. La campagne d'observation a duré de septembre 2018 à novembre 2019 et a permis d'obtenir plus de 20, 000 impulsions uniques de PSR B1929+10 en utilisant FAST.

"Nous avons exploité le plus grand télescope à antenne unique FAST pour effectuer des observations à impulsion unique de ce pulsar. Les observations à haute sensibilité du PSR B1929+10 avec FAST révèlent des propriétés d'émission auparavant inconnues et plus complexes, ce qui peut encore compliquer notre compréhension de l'émission radio dans ce pulsar, ", ont expliqué les astronomes.

Les observations ont montré que l'IP faible du PSR B1929+10 montre une modulation claire d'impulsion à impulsion. Les résultats indiquent que le MP et l'IP sont modulés par une période d'environ 12 fois la période de rotation du pulsar. Il a été confirmé qu'il s'agit d'une modulation d'amplitude périodique, étant donné qu'il n'y a pas de caractéristiques évidentes de dérive de subpulse détectées dans les données obtenues par FAST.

Selon l'étude, la modulation d'amplitude périodique dans l'IP s'est avérée être anti-corrélée avec celle dans la composante précédente faible du MP (désignée MP I), cependant, il s'est avéré être corrélé avec celui des deux premières composantes du PM (MP II). Les astronomes ont noté que cela suggère que les modèles de modulation dans l'IP et le MP sont à verrouillage de phase.

De plus, il a été constaté que la modulation dans les deux premières composantes du MP est retardée par rapport à celle de l'IP d'environ une période de rotation du pulsar. Les résultats confirment que la séparation entre le IP et le MP est indépendante de la radiofréquence et qu'il existe une faible émission entre le MP et le IP.

Résumant les conclusions, les astronomes ont conclu qu'ils posent un défi aux théories existantes sur les pulsars.

"Les observations de PSR B1929+10 avec FAST représentent une énigme pour les théories des pulsars et ne peuvent pas être expliquées de manière satisfaisante par les modèles de pulsars actuels. Il reste encore beaucoup de travail à faire pour comprendre pleinement l'émission radio des pulsars et la structure de la magnétosphère des étoiles à neutrons, ", ont écrit les auteurs de l'article.

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