Certains couples d’étoiles pourraient produire de longues impulsions radio avec un mécanisme proche de celui qui relie Jupiter à sa lune Io.
Les astronomes cherchent à expliquer des sources radio qui s’allument à intervalles très longs, parfois au rythme de dizaines de minutes ou de plusieurs heures. Deux objets observés dans notre Galaxie, GLEAM-X J0704-37 et ILT J1101+5521, sont associés à des couples d’étoiles. Chacun comprend une naine blanche et une petite étoile rouge.
Schéma d’un système binaire naine blanche-naine rouge (WD-MD) en rotation synchrone.
Les courbes bleues représentent les lignes de champ magnétique. La zone d’émission ECM (orange) près du pôle de la naine blanche produit un faisceau radio (jaune) dirigé vers l’observateur.
Une naine blanche est le cœur très dense laissé par une étoile comparable au Soleil après la fin de sa vie active. Sa compagne, appelée naine rouge, est une étoile plus petite et moins massive. Dans les systèmes étudiés, les deux astres tournent l’un autour de l’autre. Cette danse place leurs environnements magnétiques en interaction régulière.
Les chercheurs ont simulé le comportement des particules chargées présentes autour de ces étoiles. Leur résultat montre qu’un puissant champ magnétique peut accélérer et organiser des électrons de manière à produire des ondes radio cohérentes. Ce mécanisme porte le nom de maser cyclotron électronique. Il peut concentrer fortement l’émission dans certaines directions et à certaines fréquences.
Un phénomène comparable fonctionne déjà dans le Système solaire. Io se déplace à travers l’immense environnement magnétique de Jupiter et perturbe les particules chargées qui s’y trouvent. Cette interaction contribue à produire de fortes émissions radio. Dans un couple stellaire, la naine rouge pourrait jouer un rôle comparable face au champ magnétique de la naine blanche.
Les simulations montrent aussi que le rayonnement obtenu peut être partiellement polarisé. La polarisation décrit l’orientation des oscillations de l’onde radio. Cette caractéristique compte ici, car les deux sources astronomiques observées présentent justement une émission polarisée. Le modèle reproduit donc plusieurs propriétés attendues sans nécessiter un mécanisme entièrement nouveau.
La prochaine étape consiste à relier plus précisément ces simulations aux mesures des radiotélescopes. Les chercheurs veulent notamment étudier comment la composition du milieu et la géométrie des champs magnétiques modifient la forme, la fréquence et la polarisation des impulsions. Ces signatures pourraient permettre de reconnaître ce mécanisme parmi les différentes sources radio à longue période.