Un flash de rayons X ayant duré près de dix minutes pourrait être la signature d'un magnétar tout juste formé après la collision de deux étoiles à neutrons, juste avant un effondrement en trou noir.
Lorsque deux étoiles à neutrons fusionnent, elles peuvent produire un bref sursaut gamma. Ces explosions comptent parmi les phénomènes les plus énergétiques observés dans l'Univers. Leur émission gamma principale ne dure généralement qu'une fraction de seconde à quelques secondes, avant de laisser place à des signaux plus faibles.
L'événement étudié présente un comportement inhabituel. Après un bref épisode de rayons gamma, les astronomes ont détecté une émission de rayons X mous persistant pendant plusieurs centaines de secondes. Sa durée, proche de dix minutes, dépasse largement celle du signal initial à haute énergie.
Les chercheurs ont comparé cette émission à plusieurs scénarios possibles. L'un d'eux implique la naissance d'un magnétar, une étoile à neutrons dotée d'un champ magnétique extrêmement intense. Un tel objet peut contenir une grande quantité d'énergie liée à sa rotation rapide et à son champ magnétique.
Après la fusion, le nouvel objet ne s'effondrerait donc pas immédiatement en trou noir. Il pourrait survivre pendant plusieurs minutes et alimenter l'émission de rayons X en perdant progressivement son énergie, puis potentiellement s'effondrer en trou noir. La durée observée correspondrait alors à cette courte phase de vie avant une éventuelle transformation ultérieure.
Cette interprétation reste toutefois une hypothèse. Les astronomes n'ont pas observé directement le magnétar. Ils déduisent sa présence possible à partir de la durée, de l'énergie et de l'évolution du rayonnement. D'autres mécanismes liés aux débris de la fusion peuvent également contribuer au signal.
L'intérêt dépasse cet événement particulier. Les sursauts gamma brefs sont difficiles à détecter lorsque leur faisceau n'est pas dirigé vers la Terre. Une émission de rayons X plus longue pourrait être visible dans davantage de configurations et offrir une autre manière de repérer certaines fusions d'objets compacts.
Ces collisions intéressent aussi les observatoires d'ondes gravitationnelles. Une détection simultanée d'ondes gravitationnelles et d'un long flash de rayons X permettrait de relier directement le signal lumineux au type d'objets impliqués. Elle aiderait également à déterminer ce qui reste juste après la fusion.
Les futurs télescopes capables de surveiller rapidement de grandes portions du ciel en rayons X pourront rechercher d'autres événements semblables. Leur nombre, leur durée et leur association avec des sursauts gamma ou des ondes gravitationnelles permettront de vérifier si ces flashes constituent réellement une signature fréquente de magnétars nouveau-nés.