Étoile tournant à 716 tours par seconde

Une étoile à neutrons tourne à une vitesse incroyable

Une étoile à neutrons située à 27 400 années-lumière présente l’une des vitesses de rotation les plus remarquables jamais observées.

Dans le système binaire 4U 1820-30, cette étoile morte tourne si rapidement autour de son axe qu’elle effectue un impressionnant 716 tours par seconde. Cela représente la rotation la plus rapide jamais observée, l’autre étoile connue à cette vitesse étant le célèbre pulsar PSR J1748-2446ad.

Selon l’astrophysicien Gaurava Jaisawal de l’Université technique du Danemark et son équipe, cette découverte soutient la limite théorique de rotation pour une étoile à neutrons, estimée à environ 730 tours par seconde.

Jaisawal explique : « Nous étudiions initialement des explosions thermonucléaires de ce système lorsque nous avons détecté des oscillations remarquables. »

Le potentiel de 4U 1820-30 pour devenir l’une des étoiles tournant le plus rapidement

Si de futures observations confirment ces résultats, l’étoile à neutrons 4U 1820-30 deviendra l’un des objets en rotation les plus rapides jamais observés dans l’univers.

Les étoiles à neutrons représentent la phase évolutive finale des étoiles massives. Lorsqu’une étoile ayant une masse comprise entre 8 et 30 fois celle du Soleil épuise son carburant nucléaire, elle subit une explosion de supernova, éjectant ses couches externes.

Le cœur restant s’effondre sous l’effet de la gravité, formant une étoile à neutrons. Cet objet dense, avec une masse entre 1,1 et 2,3 fois celle du Soleil, a un rayon d’environ 20 kilomètres (12 miles).

Les étoiles à neutrons affichent des comportements fascinants. Les magnétars possèdent des champs magnétiques extrêmement puissants, tandis que les pulsars, comme celui-ci, tournent rapidement et émettent des faisceaux d’ondes radio, créant un effet de pulsation semblable à un phare cosmique.

L’orbite binaire proche de 4U 1820-30 et son mécanisme d’alimentation

Découvert dans les années 1980, 4U 1820-30 est un système binaire situé dans la constellation du Sagittaire. Il est composé d’une étoile à neutrons et d’une naine blanche qui gravitent l’une autour de l’autre dans une orbite très rapprochée, accomplissant un cycle complet toutes les 11,4 minutes.

En raison de leur proximité, l’étoile à neutrons peut “se nourrir” de son compagnon, en lui enlevant de la matière qui s’accumule ensuite à la surface de l’étoile à neutrons. Cette matière s’accumule, augmentant à la fois la température et la densité, jusqu’à déclencher une explosion thermonucléaire.

Jaisawal et son équipe ont étudié ces explosions en utilisant le Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER) de la NASA, un télescope à rayons X monté sur la Station spatiale internationale.

L’astrophysicien Jérôme Chenevez de l’Université technique du Danemark explique : « Lors de ces éclats, l’étoile à neutrons devient jusqu’à 100 000 fois plus brillante que le Soleil, libérant d’énormes quantités d’énergie. »

L’équipe a enregistré 15 explosions thermonucléaires entre 2017 et 2022. En analysant les données, ils ont remarqué qu’une explosion avait une signature inhabituelle — une oscillation à 716 Hertz, ce qui indiquait que l’étoile tournait probablement lors de son éruption.

Cela pourrait suggérer que l’étoile à neutrons 4U 1820-30 est un pulsar à rayons X, avec une période de 716 rotations par minute, alimentée par des explosions thermonucléaires. Si cela est confirmé, ce serait le pulsar nucléaire le plus rapide connu, surpassant le PSR J1748-2446ad.

Des observations supplémentaires seront nécessaires pour vérifier cette hypothèse. Si elle est prouvée, la découverte offrirait de nouvelles perspectives sur les étoiles à neutrons et leurs comportements extrêmes avant qu’elles n’atteignent le point de l’autodestruction.

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Lisez l’article original sur : Science Alert

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