Une étoile qui inquiète

Une étoile à neutrons magnétisée, baptisée XTE J1810-197, vient de secouer la communauté scientifique. Découverte en 2003 par ses puissantes émissions de radio, l'astre s'était ensuite éteint brutalement en 2008, disparaissant quasiment de nos instruments. En 2018, son réveil a surpris les astronomes, mais c'est surtout la nature de ses nouvelles émissions qui les laisse perplexes.

Des analyses approfondies des ondes radio émises par XTE J1810-197, publiées dans deux études distinctes parues dans la revue Nature Astronomy, révèlent des caractéristiques inédites. Ces rayonnements électromagnétiques de basse fréquence présentent une polarisation circulaire intense, jamais observée auparavant, et semblent indiquer un étrange mouvement de l'étoile.

Contrairement aux signaux radio habituels des magnétars, celui-ci émet des quantités massives de polarisation circulaire variant rapidement. Nous n'avions jamais rien vu de tel auparavant.

Explique l'astrophysicien Marcus Lower du CSIRO en Australie, qui a dirigé la première étude.

Des étoiles hors du commun

Les étoiles à neutrons magnétisées, ou magnétars, font partie des objets les plus singuliers de notre galaxie. Jeunes et denses, elles résultent de l'effondrement du cœur d'une étoile massive en fin de vie, après une gigantesque explosion de supernova. Ce cœur, composé principalement de neutrons, s'écrase sous sa propre gravité pour former un astre ultra-compact, jusqu'à 2,3 fois la masse du Soleil concentrée dans une sphère d'à peine 20 kilomètres de diamètre.

Particularité notable, les magnétars possèdent un champ magnétique d'une puissance phénoménale, surpassant celui des étoiles à neutrons classiques par un facteur 1 000 et celui de la Terre par un milliard de milliards. Cette force magnétique colossale est à l'origine de comportements étranges. Les scientifiques pensent par exemple qu'elle interagit avec la gravité du magnétar, provoquant des séismes gigantesques à l'origine de puissantes émissions radio baptisées "sursauts radio rapides".

Un comportement inédit

Même sans ses disparitions et réapparitions énigmatiques, XTE J1810-197 se démarque par sa nature de magnétar. Or, son activité récente est sans précédent et pourrait offrir de précieuses informations sur ces étoiles mystérieuses.

Les équipes de Lower et Desvignes se sont penchées sur une propriété de la lumière émise par l'astre : la polarisation. Cette propriété se manifeste lorsque l'oscillation de la lumière qui nous parvient est orientée dans une direction privilégiée. La lumière d'un magnétar est généralement polarisée, son passage à travers le champ magnétique puissant de l'étoile en modifiant l'orientation.

En temps normal, les magnétars émettent principalement de la lumière polarisée linéairement, accompagnée d'une faible proportion de lumière polarisée circulairement, suivant une trajectoire en spirale. Or, Lower et son équipe ont observé que XTE J1810-197 émettait des quantités massives de lumière polarisée circulairement.

La théorie suggère que ce phénomène peut se produire lorsque la lumière traverse une "soupe" dense de particules surchauffées présente dans le champ magnétique d'une étoile à neutrons. Toutefois, le comportement de XTE J1810-197 ne correspond pas parfaitement à cette prédiction.

Ces observations inédites soulèvent de nombreuses questions sur la nature et le fonctionnement des magnétars, ces étoiles à neutrons ultra-magnétisées. Elles pourraient également remettre en question certaines théories concernant l'origine des sursauts radio rapides, ces puissantes émissions radio provenant des confins de l'univers.