Par Tyler Lacoma
Mis à jour le 24 mars 2022
Les étoiles à neutrons sont les restes ultradenses laissés après que les étoiles massives ont épuisé leur combustible nucléaire. Contrairement aux étoiles ordinaires, elles émettent peu de lumière visible et ne mesurent que quelques kilomètres de diamètre, ce qui les rend notoirement difficiles à repérer. Cependant, leur masse extraordinaire et leur rotation rapide fournissent aux astronomes des empreintes digitales uniques qui peuvent être détectées grâce à plusieurs techniques.
Influence gravitationnelle
L’un des indices les plus fiables est la manière dont une étoile à neutrons déforme l’espace-temps autour d’elle. En suivant le mouvement précis des étoiles ou des nuages de gaz proches, les scientifiques peuvent déduire la présence d’une masse compacte et invisible. Lorsque l'attraction gravitationnelle d'une étoile à neutrons modifie l'orbite d'un compagnon ou courbe la trajectoire de la lumière d'une étoile en arrière-plan, cela signale qu'un objet dense y réside.
Pulsars – les phares cosmiques
De nombreuses étoiles à neutrons sont observées sous forme de pulsars. Lors de leur naissance violente dans une supernova, la conservation du moment cinétique fait tourner le noyau à des vitesses incroyablement élevées, effectuant souvent des milliers de rotations par seconde. Couplée à un puissant champ magnétique, l’étoile émet des faisceaux de rayonnement électromagnétique depuis ses pôles magnétiques. Lorsque l’étoile tourne, ces rayons parcourent le ciel. Lorsque le faisceau pointe vers la Terre, nous détectons une brève et régulière explosion d'ondes radio, créant les « impulsions » caractéristiques qui donnent leur nom aux pulsars.
Certains pulsars sont plus visibles dans la partie X du spectre. Lorsque des particules chargées se dirigent le long des lignes de champ magnétique vers les pôles magnétiques, elles chauffent la surface à des millions de degrés, produisant une puissante émission de rayons X. Les observatoires spatiaux tels que l'observatoire à rayons X Chandra détectent régulièrement ces pulsars à rayons X, permettant aux astronomes d'étudier les étoiles à neutrons qui autrement seraient invisibles aux longueurs d'onde optiques.