Des astronomes chinois, à l’aide du radiotélescope FAST, ont identifié une double étoile particulière nommée PSR J1856−0039. Cette paire, composée de deux étoiles à neutrons, orbite de manière très rapprochée et possède la plus faible masse totale connue parmi les doubles de ce type.
PSR J1856−0039 suscite l’intérêt des chercheurs pour plusieurs raisons. Les deux étoiles effectuent un tour complet l’une autour de l’autre en seulement 2,36 heures, ce qui en fait l’un des meilleurs candidats pour les périodes orbitales les plus courtes des systèmes d’étoiles à neutrons. La proximité des deux objets génère d’importants effets relativistes, transformant cette configuration en un véritable laboratoire naturel pour tester la physique fondamentale.
La masse totale de ce système est de 2,488 masses solaires, ce qui est inférieur à celle de toute autre double étoile à neutrons connue. L’étoile pulsar a une masse d’environ 1,30 solaire, tandis que son compagnon pèse environ 1,19 solaire.
La seconde étoile figure parmi les plus légères des étoiles à neutrons connues, se rapprochant de la limite théorique inférieure de masse pour de tels objets. Cela en fait un système d’intérêt pour étudier les mécanismes des supernovas, qui mènent à la formation d’étoiles à neutrons.
Cette orbite serrée a permis aux chercheurs de mesurer plusieurs effets prévus par la théorie de la relativité générale. Parmi eux figurent la précession du périastre, le décalage gravitationnel vers le rouge, le ralentissement relativiste et la contraction progressive du périodique orbital due à l’émission d’ondes gravitationnelles.
La vitesse de changement de l’orbite mesurée est pratiquement en accord avec les prédictions de la relativité générale. Le rapport entre la valeur observée et la prévision théorique est de 1,009 ± 0,014, conforme aux attentes d’Einstein dans la limite de l’erreur expérimentale.
Émettant des vagues gravitationnelles, les deux étoiles continuent de se rapprocher. Selon les astronomes, dans environ 82 millions d’années, elles entreront en collision et fusionneront. Le résultat le plus probable est la création d’une étoile à neutrons plus massive, bien que l’issue finale dépendra des propriétés de la matière superdense.
Les fusions d’étoiles à neutrons sont importantes non seulement pour l’étude de la gravité, mais aussi comme une source principale d’éléments chimiques lourds.
Cette découverte a été réalisée dans le cadre d’un vaste survol des pulsars de la Voie lactée utilisant la technologie du FAST. Grâce à son ouverture de 500 mètres et à son récepteur multi-pixels, le télescope présente une sensibilité exceptionnelle. Dans le cadre de ce programme, les astronomes chinois ont déjà identifié environ 900 nouveaux pulsars.
Les doubles étoiles à neutrons sont des objets extrêmement rares, avec environ 30 systèmes connus. Chaque nouvelle paire, notamment celles qui sont si compactes et de faible masse, offre aux chercheurs une occasion supplémentaire de tester la théorie de la gravité et d’approfondir notre compréhension de l’évolution des étoiles à neutrons.
Points à retenir
- PSR J1856−0039 est un système composé de deux étoiles à neutrons orbitalement rapprochées.
- Leur période orbitale d’environ 2,36 heures est parmi les plus courtes identifiées.
- La masse totale de la paire est plus faible que celle de toutes les autres doubles à neutrons connues.
- Ce système permet de tester plusieurs effets de la théorie de la relativité générale.
- Les collisions futures des étoiles pourraient produire des éléments chimiques lourds, essentiels pour l’astrophysique.
L’exploration de PSR J1856−0039 m’évoque la magie de l’univers et notre quête incessante de comprendre ses mystères. Chaque découverte, chaque nouvelle piste ouvre des horizons encore inexplorés, et il est fascinant de voir comment des systèmes apparemment lointains peuvent influencer notre compréhension des lois qui régissent non seulement notre planète, mais l’ensemble de l’univers. Que pensez-vous des implications de telles découvertes pour notre vision de l’univers et de notre place en son sein ?