Image du champ Optical Digitized Sky Survey montrant les positions et les ellipses d'erreur de 95 % qui se chevauchent du 1FGL, 2FGL, et les catalogues 3FGL correspondant à la source gamma 4FGL J0940.3–7610 (magenta), ainsi que la position de la source de rayons X Swift (cercle bleu). Crédit :Swihart et al., 2021.
Les astronomes rapportent la découverte d'un nouveau binaire candidat Redback pulsar milliseconde (MSP) associé à une source de rayons gamma connue sous le nom de 4FGL J0940.3-7610. L'objet nouvellement trouvé est un binaire compact à courte période présentant une émission de rayons X qui se compose d'une étoile à neutrons de faible masse et d'une étoile compagne avec une masse très probablement supérieure à 0,4 masse solaire. La découverte est détaillée dans un article publié le 21 janvier sur le serveur de pré-impression arXiv.
Les pulsars à rotation la plus rapide, ceux avec des périodes de rotation inférieures à 30 millisecondes, sont connus sous le nom de pulsars millisecondes. Les chercheurs supposent qu'ils 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.
Une classe de pulsars binaires extrêmes avec des étoiles compagnes semi-dégénérées est surnommée « pulsars araignées ». Ces objets sont en outre classés comme « veuves noires » si le compagnon a une masse extrêmement faible (moins de 0,1 masse solaire), tandis que si l'étoile secondaire est plus lourde, elles sont appelées "redbacks".
Maintenant, une équipe d'astronomes dirigée par Samuel J. Swihart de la Michigan State University (MSU) rapporte la détection d'une source de rayons X et optique variable qui est très probablement un nouveau binaire MSP redback. La découverte est basée sur les données obtenues avec le vaisseau spatial Swift de la NASA et le télescope de recherche astrophysique australe (SOAR) au Chili.
"Nous avons découvert un nouveau binaire de pulsar milliseconde redback candidat près du centre de l'ellipse d'erreur de la source de rayons gamma Fermi-LAT non associée brillante 4FGL J0940.3-7610, " ont écrit les scientifiques dans le journal.
Les résultats montrent que la compagne est une étoile de faible masse (étoile naine de type G tardif à K précoce) en orbite autour d'une primaire invisible tous les 0,27 jours. L'objet présente des variations ellipsoïdales et une irradiation, compatible avec les propriétés d'autres binaires redback MSP connus.
Selon l'étude, le binaire MSP observé a une étoile à neutrons avec une masse d'environ 1,2 à 1,4 masse solaire, tandis que la masse de l'étoile secondaire s'avère être supérieure à 0,4 masse solaire. Le système a une inclinaison latérale et est estimé à environ 7, 500 années-lumière de la Terre.
Les astronomes ont noté que l'inclinaison du système et les propriétés de l'étoile compagnon pourraient rendre les éclipses radio plus probables pour ce système, ce qui explique sa non-découverte antérieure lors d'observations de pulsations radio. Cela fait de 4FGL J0940.3-7610 un candidat de choix pour une recherche ciblée des pulsations de rayons gamma.
En conclusion, les chercheurs notent que bien que toutes les données collectées soutiennent la classification redback, d'autres études sont nécessaires pour confirmer cette hypothèse.
"Bien que toutes les preuves disponibles pointent vers une classification redback, cela doit être confirmé par des données supplémentaires. En fin de compte, cela nécessite une détection d'un pulsar dans les observations radio ou gamma, " ont conclu les auteurs de l'article.
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