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Découverte d’une naine blanche de type pulsar, la première du genre

Crédits : The University of Warwick

Elle échappait aux astronomes depuis plus d’un demi-siècle, mais des chercheurs ont enfin posé les yeux sur la première naine blanche de type pulsar. Surnommée AR Sco, c’est la première découverte du genre dans l’Univers connu.

Jusqu’à présent, les milliers de pulsars découverts à ce jour se sont tous formés de la même manière : lorsqu’une étoile massive arrive à la fin de sa vie, celle-ci explose sous la forme d’une supernova. L’enveloppe externe de l’étoile se volatilise, son cœur s’effondre sous l’effet de la gravitation et donne naissance à une étoile à neutrons, un petit objet très massif composé essentiellement d’une « purée » de neutrons. Cette étoile à neutrons tourne très rapidement sur elle-même (plusieurs fois par seconde) et projette un faisceau de radiations très intenses autour d’elle dans l’espace, un peu comme la lumière d’un phare en bord de mer. D’où le nom de « pulsar ». Mais ce nouvel objet découvert à 380 années-lumière est différent et échappe aux astronomes depuis plus de cinquante ans.

La différence entre les étoiles à neutrons et les naines blanches réside essentiellement dans la façon dont elles se forment. Les deux étoiles brûlent tout leur carburant, mais contrairement aux étoiles à neutrons résultant de l’effondrement d’étoiles très massives, les naines blanches sont le résultat d’étoiles de faible masse. En raison de la différence dans leur masse initiale, les étoiles à neutrons ont des températures beaucoup plus élevées, tournent plus vite et ont des champs magnétiques plus forts que les naines blanches.

En revanche, dans les années 1960, des chercheurs suggéraient l’existence d’une version naine d’un pulsar. Aujourd’hui, une étude publiée dans la revue Nature Astronomy confirme son existence. Cette naine blanche pulsar est associée avec une étoile de type naine rouge. Surnommée AR Sco (AR Scorpii), vous retrouverez l’étoile dans la constellation du Scorpion située à 380 années-lumière de la Terre. D’une taille avoisinant celle de la terre, elle possède en revanche une masse 200 000 fois plus importante et orbite toutes les 3,6 heures autour de son étoile compagnon plus froide qui fait environ un tiers de la masse du soleil. Son champ magnétique est également 100 millions de fois plus puissant que celui de la Terre.

En rotation (très) rapide, le pulsar produit un flux de particules et de rayonnement qui vient fouetter son étoile compagnon. Selon les chercheurs, c’est « une sorte de gigantesque dynamo, un aimant de la taille de la Terre avec un champ magnétique 10 000 fois plus puissant à tout ce qu’on peut produire en laboratoire qui tourne sur lui-même toutes les deux minutes ». Ce flux puissant accélère les électrons dans l’atmosphère de la naine rouge à une vitesse proche de celle de la vitesse de la lumière et de ce fait, la naine rouge est alimentée par l’énergie cinétique de sa voisine. Ce processus génère un gigantesque courant électrique sur son étoile compagnon qui produit ainsi les variations de lumière que nous détectons. La distance entre les deux étoiles n’est que de 1,4 million de kilomètres.

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