Cette image contient un magnétar exceptionnel, un type d'étoile à neutrons avec des champs magnétiques très puissants. Les astronomes ont trouvé des preuves que cet objet pourrait être le plus jeune magnétar connu (environ 500 ans dans le temps de la Terre). C'est aussi la rotation la plus rapide jamais découverte (tournant environ 1,4 fois par seconde). Cette image montre le magnétar dans les rayons X de Chandra (violet) au centre de l'image en combinaison avec les données infrarouges Spitzer et WISE montrant le champ de vision plus large. Les magnétars se forment lorsqu'une étoile massive n'a plus de combustible nucléaire et que son noyau s'effondre sur lui-même. Crédit :Rayons X :NASA/CXC/Univ. de Virginie-Occidentale/H. Blumer; Infrarouge (Spitzer et Wise) :NASA/JPLCalTech/Spitzer
En 2020, les astronomes ont ajouté un nouveau membre à une famille exclusive d'objets exotiques avec la découverte d'un magnétar. De nouvelles observations de l'observatoire à rayons X Chandra de la NASA aident à soutenir l'idée qu'il s'agit également d'un pulsar, ce qui signifie qu'il émet des impulsions lumineuses régulières.
Les magnétars sont un type d'étoile à neutrons, un objet incroyablement dense principalement composé de neutrons serrés, qui se forme à partir du noyau effondré d'une étoile massive lors d'une supernova.
Ce qui distingue les magnétars des autres étoiles à neutrons, c'est qu'ils possèdent également les champs magnétiques connus les plus puissants de l'univers. Pour le contexte, la force du champ magnétique de notre planète a une valeur d'environ un Gauss, tandis qu'un aimant de réfrigérateur mesure environ 100 Gauss. Magnétars, d'autre part, ont des champs magnétiques d'environ un million de milliards de Gauss. Si un magnétar était situé à un sixième de la distance de la Lune (environ 40, 000 milles), cela effacerait les données de toutes les cartes de crédit sur Terre.
Le 12 mars, 2020, les astronomes ont détecté un nouveau magnétar avec le télescope Neil Gehrels Swift de la NASA. Ce n'est que le 31e magnétar connu, sur les 3 environ, 000 étoiles à neutrons connues.
Après des observations de suivi, les chercheurs ont déterminé que cet objet, surnommé J1818.0-1607, était spécial pour d'autres raisons. D'abord, c'est peut-être le plus jeune magnétar connu, avec un âge estimé à environ 500 ans. Ceci est basé sur la vitesse à laquelle le taux de rotation ralentit et l'hypothèse qu'il est né en tournant beaucoup plus vite. Deuxièmement, il tourne également plus vite que n'importe quel magnétar découvert précédemment, tournant une fois toutes les 1,4 secondes environ.
Les observations de Chandra de J1818.0-1607 obtenues moins d'un mois après la découverte avec Swift ont donné aux astronomes la première vue haute résolution de cet objet en rayons X. Les données Chandra ont révélé une source ponctuelle où se trouvait le magnétar, qui est entouré d'une émission diffuse de rayons X, probablement causé par les rayons X se reflétant sur la poussière située à proximité. (Une partie de cette émission diffuse de rayons X peut également provenir de vents s'éloignant de l'étoile à neutrons.)
Harsha Blumer de l'Université de Virginie-Occidentale et Samar Safi-Harb de l'Université du Manitoba au Canada ont récemment publié les résultats des observations Chandra de J1818.0-1607 dans The Lettres de revues astrophysiques .
Cette image composite contient un large champ de vision dans l'infrarouge de deux missions de la NASA, le télescope spatial Spitzer et le Wide-Field Infrared Survey Explorer (WISE), prises avant la découverte du magnétar. Les rayons X de Chandra montrent le magnétar en violet. Le magnétar est situé près du plan de la Voie lactée à une distance d'environ 21, 000 années-lumière de la Terre.
D'autres astronomes ont également observé J1818.0-1607 avec des radiotélescopes, comme le Karl Jansky Very Large Array (VLA) de la NSF, et déterminé qu'il émet des ondes radio. Cela implique qu'il possède également des propriétés similaires à celles d'un "pulsar à rotation, " un type d'étoile à neutrons qui émet des faisceaux de rayonnement détectés comme des impulsions d'émission répétitives lorsqu'elle tourne et ralentit. Seuls cinq magnétars, dont celui-ci, ont été enregistrés pour agir également comme des pulsars, constituant moins de 0,2% de la population connue d'étoiles à neutrons.
Les observations de Chandra peuvent également apporter un soutien à cette idée générale. Safi-Harb et Blumer ont étudié l'efficacité avec laquelle J1818.0-1607 convertit l'énergie de son taux de rotation décroissant en rayons X. Ils ont conclu que cette efficacité est inférieure à celle généralement trouvée pour les magnétars, et probablement dans la plage trouvée pour d'autres pulsars rotatifs.
L'explosion qui a créé un magnétar de cet âge aurait laissé derrière elle un champ de débris détectable. Pour rechercher ce reste de supernova, Safi-Harb et Blumer ont regardé les rayons X de Chandra, données infrarouges de Spitzer, et les données radio du VLA. Sur la base des données Spitzer et VLA, ils ont trouvé des preuves possibles d'un reste, mais à une distance relativement grande du magnétar. Afin de couvrir cette distance, le magnétar aurait dû voyager à des vitesses dépassant de loin celles des étoiles à neutrons les plus rapides connues, même en supposant qu'il soit beaucoup plus ancien que prévu, ce qui permettrait plus de temps de trajet.
