Des astronomes ont découvert le pulsar radio le plus brillant en dehors de notre galaxie

Lorsqu’une étoile explose et meurt dans une supernova, elle prend une nouvelle vie.

Les pulsars sont les objets en rotation extrêmement rapide qui subsistent après que les étoiles massives ont épuisé leur réserve de carburant. Ils sont extrêmement denses, avec une masse semblable au soleil, entassés dans une région de la taille d’une grande ville.

Les pulsars émettent des faisceaux d'ondes radio depuis leurs pôles. Lorsque ces faisceaux parcourent la Terre, nous pouvons détecter des impulsions rapides pouvant atteindre des centaines de fois par seconde. Forts de ces connaissances, les scientifiques sont toujours à la recherche de nouveaux pulsars à l’intérieur et à l’extérieur de notre galaxie, la Voie Lactée.

Dans la recherche publié cette semaine dans le Journal astrophysique, nous détaillons nos découvertes sur le pulsar radio le plus lumineux jamais découvert en dehors de la Voie Lactée.

Ce pulsar, nommé PSR J0523-7125, est situé dans le Grand Nuage de Magellan, l'une de nos galaxies voisines les plus proches, et est plus de dix fois plus lumineux que tous les autres pulsars radio en dehors de la Voie lactée. Il se peut qu'il soit encore plus brillant que ceux qu'il contient.

Pourquoi le PSR J0523-7125 n’a-t-il pas été découvert auparavant ?

Il existe plus de 3,300 99 pulsars radio connus. Parmi eux, XNUMX pour cent résident dans notre galaxie. Beaucoup ont été découverts grâce au célèbre radiotélescope Parkes du CSIRO, Murriyang, en Nouvelle-Galles du Sud.

Une trentaine de pulsars radio ont été découverts en dehors de notre galaxie, dans les Nuages ​​de Magellan. Jusqu'à présent, nous n'en savons pas plus galaxies lointaines.

Les astronomes recherchent des pulsars en recherchant leurs signaux répétitifs distinctifs dans les données des radiotélescopes. Il s’agit d’une tâche gourmande en calcul. Cela fonctionne la plupart du temps, mais cette méthode peut parfois échouer si le pulsar est inhabituel : par exemple très rapide, très lent ou (dans ce cas) si l'impulsion est très large.

Une impulsion très large réduit la signature « scintillement » recherchée par les astronomes et peut rendre le pulsar plus difficile à trouver. Nous savons maintenant que le PSR J0523-7125 possède un faisceau extrêmement large et a ainsi échappé à la détection.

Le Grand Nuage de Magellan a été exploré à plusieurs reprises par le télescope Parkes au cours des 50 dernières années, et pourtant ce pulsar n'avait jamais été repéré. Alors comment avons-nous pu le trouver ?

Un objet inhabituel émerge dans les données ASKAP

Les faisceaux de pulsar peuvent être fortement polarisés circulairement, ce qui signifie que le champ électrique des ondes lumineuses tourne dans un mouvement circulaire lorsque les ondes traversent espace. De tels signaux à polarisation circulaire sont très rares et sont généralement émis uniquement par des objets dotés de champs magnétiques très puissants, tels que des pulsars ou des étoiles naines.

Nous voulions identifier des pulsars inhabituels et difficiles à identifier avec les méthodes traditionnelles. Nous avons donc décidé de les trouver en détectant spécifiquement les signaux à polarisation circulaire.

Nos yeux ne peuvent pas faire la distinction entre la lumière polarisée et non polarisée. Mais le radiotélescope ASKAP, détenu et exploité par l’agence scientifique nationale australienne CSIRO, a l’équivalent de lunettes de soleil polarisées capables de reconnaître les événements polarisés circulairement.

Lorsque vous regardez les données de notre ASKAP Variables et transitoires lents (VAST), un étudiant de premier cycle a remarqué un objet polarisé circulaire près du centre du Grand Nuage de Magellan. De plus, cet objet a changé de luminosité au cours de plusieurs mois : une autre propriété très inhabituelle qui le rendait unique.

C’était inattendu et excitant, car il n’y avait aucun pulsar ou étoile naine connu à cette position. Nous avons pensé que l'objet devait être quelque chose de nouveau. Nous l'avons observé avec de nombreux télescopes différents, à différentes longueurs d'onde, pour tenter de résoudre le mystère.

Outre le télescope Parkes (Murriyang), nous avons utilisé le télescope spatial Observatoire Neil Gehrels Swift (pour l'observer aux longueurs d'onde des rayons X) et le Télescope Gémeaux au Chili (pour l'observer dans les longueurs d'onde infrarouges). Pourtant, nous n'avons rien détecté.

L’objet ne pourrait pas être une étoile, car les étoiles seraient visibles en lumière optique et infrarouge. Il était peu probable qu'il s'agisse d'un pulsar normal, car les impulsions auraient été détectées par Parkes. Même le télescope Gemini n’a pas fourni de réponse.

Finalement, nous nous sommes tournés vers le nouveau, très sensible Télescope radio MeerKAT en Afrique du Sud, détenu et exploité par l'Observatoire sud-africain de radioastronomie. Les observations avec MeerKAT ont révélé que la source est bien un nouveau pulsar, PSR J0523-7125, tournant à une vitesse d'environ trois rotations par seconde.

Ci-dessous, vous pouvez voir l'image MeerKAT du pulsar avec des « lunettes de soleil » polarisées allumées (à gauche) et éteintes (à droite). Si vous déplacez le curseur, vous remarquerez que le PSR J0523-7125 est le seul objet brillant lorsque les lunettes sont allumées.

Notre analyse a également confirmé sa localisation au sein du Grand Nuage de Magellan, à environ 160,000 0523 années-lumière. Nous avons été surpris de constater que le PSR J7125-XNUMX est plus de dix fois plus brillant que tous les autres pulsars de cette galaxie, et peut-être le pulsar le plus brillant jamais trouvé.

Ce que les nouveaux télescopes peuvent faire

La découverte du PSR J0523-7125 démontre notre capacité à retrouver les pulsars « manquants » grâce à cette nouvelle technique.

En combinant cette méthode avec les capacités d’ASKAP et MeerKAT, nous devrions pouvoir découvrir d’autres types de pulsars extrêmes, et peut-être même d’autres objets inconnus qui sont difficiles à expliquer.

Les pulsars extrêmes sont l’une des pièces manquantes dans le vaste tableau de la population de pulsars. Nous devrons en trouver davantage avant de pouvoir véritablement comprendre les pulsars dans le cadre de la physique moderne.

Cette découverte n’est qu’un début. ASKAP a maintenant terminé ses enquêtes pilotes et devrait atteindre sa pleine capacité opérationnelle plus tard cette année. Cela ouvrira la voie à encore plus de découvertes, lorsque la SKA (réseau de kilomètres carrés) commence à observer dans un avenir pas trop lointain.

Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.

Crédit d'image : Impression d'artiste du PSR J0523-7125 dans le Grand Nuage de Magellan. Carl Knox, Centre d'excellence ARC pour la découverte des ondes gravitationnelles (OzGrav), Auteur fourni

• Coinsmart. Le meilleur échange Bitcoin et Crypto d'Europe.
• Platoblockchain. Intelligence métaverse Web3. Connaissance amplifiée. ACCÈS LIBRE.
• CryptoHawk. Radar Altcoins. Essai gratuit.
• Source : https://singularityhub.com/2022/05/05/astronomers-discovered-the-brightest-radio-pulsar-outside-our-galaxy/