À l’aide du vaisseau spatial Chandra de la NASA et du satellite XMM-Newton de l’ESA, des astronomes chinois ont inspecté les pulsations d’un pulsar à rayons X ultra-lumineux connu sous le nom de M82 X-2. Les résultats de l’étude indiquent que le pulsar présente une tendance à la baisse à long terme. L’étude a été détaillée dans un article publié 28 décembre sur le serveur de pré-impression arXiv.
Les sources de rayons X ultralumineuses (ULX) sont des sources ponctuelles dans le ciel qui sont si brillantes en rayons X que chacune émet plus de rayonnement qu’un million de soleils n’en émettent à toutes les longueurs d’onde. Bien qu’ils soient moins lumineux que les noyaux galactiques actifs, ils sont plus constamment lumineux que n’importe quel processus stellaire connu.
Les astronomes pensent généralement qu’en raison de leur luminosité, la plupart des ULX sont des trous noirs. Cependant, des observations récentes ont montré que certains ULX présentent des pulsations cohérentes. Ces sources, connues sous le nom de pulsars à rayons X ultralumineux (ULXP), sont des étoiles à neutrons généralement moins massives que les trous noirs. La liste des ULP connues est encore relativement courte ; ainsi, l’étude des objets de cette classe est essentielle pour les chercheurs explorant l’univers aux rayons X.
M82 X-2 est le premier ULXP découvert. Elle est située dans la galaxie du Cigare (également connue sous le nom de Messier 82), à une distance d’environ 12 millions d’années-lumière. Le système se compose d’une étoile à neutrons, avec une période de rotation d’environ 1,37 seconde, et d’un compagnon beaucoup plus massif.
Étant donné que de nombreuses propriétés de M82 X-2 restent encore floues, une équipe d’astronomes dirigée par Jiren Liu a analysé les données d’archives de Chandra et XMM-Newton afin de mieux comprendre sa nature, notamment sa pulsation.
L’équipe de Liu a réussi à mesurer le comportement de pulsation du M82 X-2 depuis 2001. Ils ont déterminé les fréquences de rotation de cet ULXP, ce qui leur a permis d’identifier une tendance claire à la baisse de rotation sur une période de 20 ans, avec des événements de rotation occasionnels. Un tel comportement de spin est généralement observé dans les binaires à rayons X de type Be (BeXB).
« Les BeXB présentent généralement une tendance à la rotation pendant une explosion ou une explosion géante, et affichent une tendance continue à la baisse lorsqu’il y a beaucoup moins de masse à accumuler », ont expliqué les chercheurs.
Selon l’étude, le comportement changeant de rotation vers le bas/vers le haut du M82 X-2 semble suggérer que son couple d’accrétion, et donc son taux d’accrétion, doit varier. Sur la base de ces résultats, les astronomes supposent que M82 X-2 peut avoir un taux d’accrétion variable et que pendant de longues périodes, il reste dans un état relativement calme et ralentit.
En essayant d’expliquer la cause de la tendance à la baisse observée dans M82 X-2, les auteurs de l’article envisagent quelques possibilités. Ils supposent que l’hypothèse la plus plausible est qu’une telle tendance soit due au filetage magnétique. Si ce scénario est vrai, ils estiment que le champ magnétique dipolaire de ce pulsar se situe à 12 000 milliards de Gauss.
Plus d’information:
Jiren Liu, La tendance à la baisse à long terme du pulsar à rayons X ultra-lumineux M82 X-2, arXiv (2023). DOI : 10.48550/arXiv.2312.16770
© 2024 Réseau Science X