Les magnétars, longtemps considérés comme des astres rares, pourraient représenter environ la moitié des étoiles à neutrons isolées de notre Galaxie.
Une étoile à neutrons peut apparaître après l’explosion d’une étoile massive. Son cœur s’effondre et forme alors une boule extrêmement dense, d’une vingtaine de kilomètres de diamètre. Certaines possèdent un champ magnétique particulièrement puissant : ce sont les magnétars. Leur champ peut atteindre environ cent mille milliards de gauss, des milliards de fois plus que celui de la Terre.
Vue d’artiste d’un magnétar, une étoile à neutrons dotée d’un champ magnétique extrêmement intense.
Crédit : ESA
Mais combien de magnétars naissent réellement ? Impossible de simplement compter ceux que nous connaissons. Certains sont beaucoup plus faciles à repérer que d’autres et leur apparence évolue avec l’âge. Des chercheurs ont donc simulé sur ordinateur des populations entières d’étoiles à neutrons, puis comparé le résultat aux observations réalisées dans la Voie lactée.
Durant la vie de ces astres, leur rotation ralentit, leur température baisse et leur champ magnétique évolue. Ils se déplacent également dans la Galaxie. Les chercheurs ont reproduit ces changements, en testant différentes proportions de magnétars à la naissance. Ils ont ensuite recherché les scénarios correspondant le mieux aux étoiles à neutrons réellement détectées.
Les astres les plus jeunes apportent ici un indice précieux. L’étude en retient 23 âgés de moins de 2 000 ans. Seulement neuf sont des pulsars classiques, des étoiles à neutrons qui émettent régulièrement des signaux grâce à leur rotation. Les autres sont des magnétars ou des étoiles à neutrons appartenant à une autre catégorie, observées au centre des restes d’explosions stellaires.
Le résultat indique que les magnétars seraient bien plus courants que prévu. Selon les simulations, environ une étoile à neutrons isolée sur deux pourrait en être un. Les calculs indiquent aussi que plus de deux étoiles massives exploseraient chaque siècle dans la Voie lactée.
Cette estimation intéresse les astronomes qui étudient certaines explosions très énergétiques de l’Univers. Les magnétars pourraient être à l’origine de certains sursauts gamma, sursauts radio rapides et explosions stellaires très lumineuses. Connaître leur nombre permet donc de vérifier s’ils sont assez fréquents pour expliquer une partie de ces événements.
Cette proportion de 50 % reste toutefois dépendante des hypothèses utilisées dans les simulations et du faible nombre d’objets connus. Les chercheurs veulent maintenant comparer leur estimation avec la fréquence des phénomènes violents observés dans d’autres galaxies. Pour cela, ils devront notamment déterminer combien d’étoiles se sont formées dans chacune de ces galaxies au cours du temps.