🌟 Cette étoile à neutrons aspire le vent d’une géante

Une étoile morte a été observée en train d’engloutir une partie du gaz éjecté par sa gigantesque voisine.

La scène se déroule dans BP Crucis, un système situé à environ 13 000 années-lumière de la Terre. Il réunit deux astres très différents. Wray 977 est une immense étoile bleue, environ 40 fois plus massive que le Soleil. Autour d’elle gravite GX 301-2, le cœur extrêmement dense d’une ancienne étoile ayant explosé.

GX 301-2 ne mesure qu’une vingtaine de kilomètres de diamètre. Cette étoile à neutrons tourne sur elle-même en environ 11 minutes. Elle émet un faisceau de rayons X qui balaie régulièrement la Terre, ce qui en fait un pulsar.

Sa gigantesque voisine joue un rôle essentiel dans cette activité : Wray 977 éjecte continuellement de la matière dans l’espace sous la forme d’un vent stellaire. Il ne s’agit pas d’un vent ordinaire, mais d’un flux de gaz très chaud quittant l’étoile.

Au cours de son orbite, le pulsar traverse une région où ce gaz est particulièrement dense, et les astronomes pensaient qu’une partie de cette matière était alors capturée par l’étoile à neutrons. Cette chute expliquerait les fortes émissions de rayons X observées pendant plusieurs jours.

Le télescope spatial XRISM a permis de suivre directement le mouvement de ce gaz près du pulsar. Il a observé BP Crucis pendant environ 16 heures, le 1er février 2025. Son instrument Resolve analyse très précisément l’énergie des rayons X reçus. Les chercheurs ont notamment observé des signatures produites par le fer ; leur décalage a permis de mesurer la vitesse et la direction du gaz.

La matière se dirigeait vers le pulsar à environ 540 000 km/h. Les observations confirment ainsi directement que GX 301-2 capture une partie du vent de son étoile compagne.

Cette matière ne tombe toutefois pas toujours de la même manière. Lorsque le pulsar pénètre dans la région dense, le gaz capturé peut d’abord se mettre à tourner autour de lui. Un disque turbulent se forme alors avant que la matière ne descende progressivement vers l’étoile à neutrons.

Plus loin dans le flux de gaz, ce disque disparaît. Le gaz peut alors tomber plus directement vers le pulsar. Cette chute libère une grande quantité d’énergie : la matière accélère et chauffe fortement en approchant de cet objet extrêmement dense.

Une partie de cette énergie est émise sous forme de rayons X. Le pulsar met environ quatre jours à traverser la région dense à l’origine de cette activité.

Ces mesures permettent de mieux comprendre comment une étoile à neutrons capture la matière de sa compagne au cours de son orbite. BP Crucis retrouve une configuration comparable tous les 41,5 jours. D’autres observations pourront montrer comment ce flux de gaz évolue d’un passage à l’autre.