Une équipe d'astronomes chinois a mené une étude visant à inspecter des scénarios de formation pour le pulsar milliseconde PSR J1946+3417. Ils ont découvert que le pulsar s'était très probablement formé à la suite d'une transition de phase. La recherche a été publiée le 10 juin sur le serveur de pré-impression arXiv.

Les pulsars sont fortement magnétisés, étoiles à neutrons en rotation émettant un faisceau de rayonnement électromagnétique. Les pulsars à rotation la plus rapide, avec des périodes de rotation inférieures à 30 millisecondes, sont connus sous le nom de pulsars millisecondes (MSP). Les astronomes 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 tournée en raison de l'accrétion de matière de l'étoile secondaire.

Le PSR J1946+3417 est un MSP excentrique (eMSP) avec une période de rotation de 3,17 ms. Il se compose d'une étoile à neutrons environ 80 % plus massive que notre soleil et d'une naine blanche d'une masse d'environ 0,266 masse solaire. Le système a une période orbitale d'environ 27 jours et une excentricité orbitale de 0,134.

Une telle excentricité élevée de PSR J1946 + 3417 remet en question les théories actuelles de formation MSP, C'est pourquoi une équipe d'astronomes dirigée par Long Jiang de l'Observatoire astronomique du Xinjiang en Chine a décidé d'effectuer des simulations afin de trouver le scénario le plus plausible pouvant expliquer l'origine de cette source.

"En utilisant le code d'évolution stellaire MESA, nous avons simulé l'évolution de son géniteur, ", ont expliqué les chercheurs.

L'équipe a réussi à simuler l'évolution du géniteur de PSR J1946+3417. Selon leur modèle, l'étoile à neutrons avait une masse initiale d'environ 1,4 masse solaire et la compagne était une étoile de la séquence principale environ 60 % plus massive que le soleil. Après, le binaire, qui a une période orbitale initiale d'environ 2,59 jours, évolué vers un système binaire à rayons X post-faible masse (post-LMXB).

Sur la base des données obtenues, les astronomes proposent que la formation et l'évolution de PSR J1946+3417 peuvent être expliquées par la transition dite de phase (PT) de l'étoile à neutrons (NS) à l'étoile étrange (SS). Ce processus peut se produire lorsque la densité du cœur de NS accrétant dans un système LMXB atteint la densité critique pour le déconfinement des quarks.

Les auteurs de l'article ont conclu que l'hypothèse de transition de phase est la plus plausible qui pourrait expliquer les propriétés actuelles de PSR J1946+3417.

"Les résultats montrent que le scénario PT peut reproduire la période orbitale et l'excentricité observées avec une probabilité plus élevée que d'autres valeurs, " les scientifiques ont écrit dans l'étude.

Ils ont ajouté que deux autres eMSP, désignés PSR J1618−3921 et PSR J0955−6150 ont probablement connu des processus évolutifs similaires à PSR J1946+3417. Cependant, d'autres études sont nécessaires pour confirmer cette hypothèse.

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