De nouvelles sources radio remettent en question notre compréhension des pulsars

Récemment, des scientifiques ont découvert des sources de vagues radio un peu bizarres dans l'espace. Ces sources émettent des signaux radio sur de longues périodes, ce qui veut dire qu'elles pulsent moins souvent que la plupart des Pulsars connus. Cet article se penche sur ces nouvelles sources, leurs caractéristiques et ce que ça pourrait signifier pour notre compréhension des Étoiles à neutrons et des pulsars radio.

#C'est quoi les étoiles à neutrons et les pulsars ?

Les étoiles à neutrons sont les restes d'étoiles massives qui ont explosé en supernova. Elles sont super denses et peuvent tourner très vite. Quand ces étoiles tournent, elles peuvent générer un champ magnétique fort. Parfois, ça crée des pulsars, qui sont des étoiles à neutrons émettant des faisceaux de radiation. Pendant que l'étoile tourne, ces faisceaux balayent le ciel, donnant l'impression qu'ils clignotent ou pulsent depuis notre perspective sur Terre.

#Les nouvelles sources radio

Trois découvertes récentes, PSR J0901-4046, GLEAM-X J1627-52 et GPM J1839-10, ont suscité l'intérêt des chercheurs. Ces sources ont des périodes de pulsation bien plus longues que celles des pulsars classiques, avec PSR J0901-4046 tournant une fois toutes les 75,88 secondes, tandis que GLEAM-X J1627-52 et GPM J1839-10 ont des périodes encore plus longues de 1091 secondes et 1318,2 secondes, respectivement. Ça soulève des questions sur leur existence et ce que leurs caractéristiques signifient.

#Caractéristiques des nouvelles sources

#PSR J0901-4046

Découvert en 2020, PSR J0901-4046 a une période de pulsation de 75,88 secondes. Les observations montrent qu'il émet des signaux faibles, ce qui le rend différent de la plupart des pulsars connus. La distance à ce pulsar est d'environ 330 à 470 parsecs, selon le modèle utilisé pour comprendre son environnement.

#GLEAM-X J1627-52

GLEAM-X J1627-52 a été trouvé en 2018 et a une période de pulsation de 1091 secondes. Cette source a eu une brève explosion d'activité, mais n'a émis qu'un nombre limité de pulsations détectables à ce moment-là. Fait intéressant, sa luminosité était beaucoup plus élevée que ce qu'on attendait d'un pulsar standard.

#GPM J1839-10

GPM J1839-10 a été découvert peu après GLEAM-X J1627-52. Il a une période de 1318,2 secondes et montre des caractéristiques similaires. Intrigant, cette source a aussi été trouvée dans des données plus anciennes, ce qui suggère qu'elle émet des signaux depuis longtemps.

#Stades évolutifs des étoiles à neutrons

Les étoiles à neutrons peuvent passer par différents stades évolutifs. Ces stades sont influencés à la fois par leurs propres propriétés et par leurs interactions avec la matière environnante dans l'espace. En gros, il y a quatre principaux stades évolutifs : éjecteur, propulseur, accréteur et géorotate. L'accent est actuellement mis sur les stades éjecteur et propulseur.

#Stade éjecteur

Dans le stade éjecteur, l'étoile à neutrons génère un vent fort qui repousse la matière environnante. Ce vent est suffisamment puissant pour empêcher la matière extérieure d'entrer dans une zone clé autour du pulsar, connue sous le nom de cylindre de lumière. Quand cette condition est remplie, l'étoile à neutrons peut créer des vagues radio et être vue comme un pulsar.

#Stade propulseur

Quand la matière extérieure commence à entrer dans le cylindre de lumière, ça peut perturber le vent du pulsar, menant au stade propulseur. Là, la capacité de l'étoile à neutrons à produire des signaux détectables est compromise. Si l'étoile à neutrons entre dans ce stade, elle n'est plus observable comme un pulsar classique.

#Implications pour les pulsars radio

Le statut évolutif de ces sources à longue période suggère qu'elles pourraient ne pas fonctionner comme des pulsars radio traditionnels. Par exemple, PSR J0901-4046 semble être dans le stade éjecteur, tandis que les deux autres sources tombent probablement dans le stade propulseur dans les conditions normales trouvées dans l'espace.

Cette différence de stades soulève encore plus de questions sur leur comportement et leurs caractéristiques. Par exemple, si ces sources ne sont visibles que dans des conditions extrêmes, elles pourraient ne pas être reconnues comme des pulsars standards.

#Le rôle des champs magnétiques et du milieu environnant

La force du champ magnétique et la densité de la matière environnante jouent des rôles essentiels dans la détermination du stade évolutif d'une étoile à neutrons. Les études suggèrent que pour que GLEAM-X J1627-52 et GPM J1839-10 soient des éjecteurs, les champs magnétiques devraient être beaucoup plus forts que ce qu'on observe généralement.

La plupart des étoiles à neutrons existent dans des régions avec des conditions standards, ce qui signifie que ces sources à longue période pourraient ne pas bien s'intégrer dans la compréhension actuelle des pulsars. Il semble que leurs caractéristiques uniques pourraient donner des indices sur des modèles alternatifs ou des processus dans l'évolution des étoiles à neutrons.

#Le mystère des mécanismes d'émission

Un autre aspect important de ces sources à longue période est les mécanismes derrière leurs émissions radio. Les modèles standards de pulsars suggèrent que ces sources ne devraient pas émettre de vagues radio dans leurs conditions actuelles. Du coup, les chercheurs enquêtent pour savoir si d'autres processus, possiblement liés aux magnétars, pourraient être en cause.

Les magnétars sont un type d'étoile à neutrons avec des champs magnétiques extrêmement forts. Ils peuvent produire des explosions d'énergie et des émissions inhabituelles qui ne sont pas typiques des pulsars réguliers. La luminosité inattendue de GLEAM-X J1627-52 et GPM J1839-10 par rapport à leurs pertes d'énergie de rotation soulève la possibilité qu'elles soient liées à une activité de type magnétar.

#L'avenir des pulsars à longue période

L'étude future de ces pulsars à longue période pourrait révéler davantage d'infos sur leurs origines et leurs comportements. Il y a plusieurs pistes que les chercheurs pourraient explorer, comme évaluer comment ces étoiles évoluent ou examiner l'impact de leur environnement sur leurs émissions.

Un point important à considérer est que beaucoup de ces sources à longue période pourraient être cachées parce qu'elles ne répondent pas aux critères habituels de détection en tant que pulsars radio typiques. Ça veut dire que les scientifiques pourraient passer à côté d'une population entière d'étoiles à neutrons qui ne s'intègrent pas dans les catégories conventionnelles.

#Conclusion

La découverte de sources radio à longue période remet en question notre compréhension des étoiles à neutrons et de leurs émissions. Alors que PSR J0901-4046 pourrait correspondre à la catégorie des éjecteurs, les deux autres sources soulèvent des questions sur leur statut et les conditions qui permettent leur visibilité. Les recherches futures pourraient révéler si ces sources sont des cas uniques ou font partie d'une catégorie plus large d'étoiles à neutrons se comportant différemment de ce qui a été compris auparavant.

À mesure que les scientifiques continuent d'enquêter, on peut s'attendre à de nouvelles découvertes sur les cycles de vie des étoiles à neutrons et les mécanismes régissant leurs émissions. Avec chaque nouvelle découverte, notre compréhension du cosmos s'approfondit, révélant la nature complexe et fascinante des objets les plus énigmatiques de l'univers.