Cette précession s'est atténuée sur une échelle de temps de quelques mois, remettant en question certains modèles utilisés pour expliquer l'origine des mystérieux sursauts radio rapides et répétitifs.

Les magnétars sont des étoiles à neutrons dotées de champs magnétiques extrêmes et tordus, vestiges de l'effondrement d'étoiles massives épuisées en carburant. Ces objets sont si denses qu'ils contiennent 1 à 2 fois la masse du soleil dans une sphère presque parfaite d'environ 12 km de rayon.

Sur les 30 magnétars connus, seule une poignée a émis occasionnellement des ondes radio, leur faisceau radio balayant le ciel comme un phare. Les magnétars sont largement considérés comme la source des sursauts radio rapides (FRB), certains modèles invoquant des magnétars en précession libre comme responsables des FRB répétitifs.

En collaboration avec des collègues du Centre d'astrophysique Jodrell Bank et de l'Institut Kavli d'astronomie et d'astrophysique, des chercheurs de l'Institut Max Planck de radioastronomie (MPIfR) inspectent régulièrement certains de ces magnétars et ont capturé de manière inattendue l'un d'entre eux, XTE J1810-197, qui a commencé à émettre des émissions radio en décembre 2018, peu de temps après le début de l'émission améliorée de rayons X, et après une période d'environ 10 ans pendant laquelle la radio était silencieuse.

En se lançant dans une intense campagne d'observation suite à cet événement, les chercheurs ont remarqué des changements très systématiques dans les propriétés de la lumière radio, notamment sa polarisation, révélant un changement d'orientation du faisceau radio du magnétar par rapport à la Terre. Les chercheurs ont attribué cela à la libre précession, un effet qui résulte d'une légère asymétrie dans la structure du magnétar, le faisant osciller comme une toupie.

À leur grande surprise, la libre précession s’est rapidement atténuée au cours des mois suivants et a finalement disparu. La disparition de la précession avec le temps contredit la suggestion de nombreux astronomes qui croient que les FRB, qui se répètent avec le temps, peuvent être expliqués par la précession des magnétars.

"Nous nous attendions à voir des variations dans la polarisation de l'émission de ce magnétar, comme nous le savions avec d'autres magnétars", explique Grégory Desvignes du MPIfR, auteur principal de l'étude publiée dans Nature Astronomy. . "Mais nous ne nous attendions pas à ce que ces variations soient aussi systématiques, suivant exactement le comportement qui serait provoqué par les oscillations de l'étoile."

Patrick Weltevrede de l'Université de Manchester ajoute :« Nos découvertes n'ont été rendues possibles que grâce à de nombreuses années de surveillance dédiée de ce magnétar avec des radiotélescopes à Jodrell Bank et Effelsberg. Nous avons dû attendre plus d'une décennie avant qu'il ne commence à produire des émissions radio. , mais quand c'est arrivé, cela n'a certainement pas déçu."

"La précession amortie des magnétars pourrait éclairer la structure interne des étoiles à neutrons, ce qui est finalement lié à notre compréhension fondamentale des choses", explique Lijing Shao de l'Université de Pékin.

"La radioastronomie est vraiment fascinante. L'énigme entourant les origines des FRB persiste. Cependant, attraper des objets intrigants comme des magnétars en flagrant délit pour en savoir plus sur les FRB souligne les capacités de nos installations", conclut Michael Kramer, directeur du MPIfR et responsable de sa Division de recherche en physique fondamentale en radioastronomie.