🔭 Des astronomes découvrent l'origine de signaux radio jusqu'ici inexpliqués
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Une équipe d'astronomes a découvert que ces impulsions répétitives proviennent en réalité d'un couple d'étoiles en orbite l'une autour de l'autre. Cette découverte, obtenue grâce à des observations simultanées dans plusieurs longueurs d'onde, marque une avancée dans la compréhension de phénomènes encore mal compris.
Carte galactique des transitoires de longue période (LPT), incluant ceux avec des évidences de systèmes binaires, et des transitoires radio du centre galactique (GCRT).
Crédit: Composition fournie par l'auteur. Image de fond: ESA/Gaia/DPAC, A. Moitinho.
Ces signaux, appelés transitoires de longue période, émettent des sursauts radio lumineux à intervalles réguliers, mais leur nature exacte est longtemps restée floue. Jusqu'à présent, seulement une douzaine de ces sources ont été recensées. La plupart semblaient associées à des étoiles à neutrons, mais leur lenteur de rotation posait problème: une étoile à neutrons tournant lentement ne devrait pas produire de radio. D'autres hypothèses impliquaient des naines blanches, les noyaux refroidis d'étoiles moins massives.
La découverte d'ASKAP J1745 change la donne. Ce nouveau transitoire radio a été repéré grâce au radiotélescope ASKAP, en Australie. Pour la première fois, les astronomes ont pu identifier formellement l'origine de ces impulsions: il s'agit d'une variable cataclysmique. Ce nom désigne un système binaire où une naine blanche et une autre étoile (souvent une naine rouge) orbitent si près que la gravité de la naine blanche attire de la matière de son compagnon. Ce processus d'accrétion génère de l'énergie sous forme de rayons X.
Ce qui rend ASKAP J1745 unique, c'est que les sursauts radio et X se répètent exactement au même rythme, celui de l'orbite des deux étoiles. Les observations menées avec des télescopes radio, X et optiques ont révélé cette synchronisation parfaite. Les rayons X sont produits par la matière qui s'échauffe en tombant sur la naine blanche, alors que les ondes radio viennent des interactions entre les particules chargées et les puissants champs magnétiques des deux astres.
C'est comme la pierre de Rosette: ces informations croisées permettent de déchiffrer le mécanisme commun à tous les transitoires de longue période.
Illustration artistique d'une naine rouge (à gauche) et d'une naine blanche (au centre) en orbite l'une autour de l'autre. Leur orbite est si serrée que leurs champs magnétiques interagissent, générant des impulsions radio réguliers.
Image de Daniëlle Futselaar/artsource.nl.
Grâce à cette découverte, les chercheurs disposent enfin d'un laboratoire naturel pour étudier des phénomènes physiques extrêmes: l'accrétion de matière, les champs magnétiques intenses et les écoulements plasmatiques. ASKAP J1745 est le premier transitoire de longue période qui montre des signes clairs d'accrétion sur tout le spectre lumineux, des ondes radio aux rayons X.
Cette signature en fait un indicateur précieux pour comprendre les autres sources similaires, souvent difficiles à étudier car situées dans des régions poussiéreuses du centre de notre Galaxie.
ASKAP J1745 montre que les systèmes binaires accrétants sont une source majeure de ces signaux. Les prochaines recherches se concentreront sur la recherche d'autres sources similaires, afin de confirmer ce mécanisme et d'explorer la diversité de ces objets.