Les astronomes ont réalisé une étude approfondie d’un pulsar milliseconde « veuve noire » particulier connu sous le nom de PSR J0610−2100. Les résultats de cette recherche, publiés le 11 mars sur le référentiel de pré-impression arXiv, livrent des informations essentielles concernant le comportement et les propriétés de cette source.
Les pulsars à rotation la plus rapide, ceux dont les périodes de rotation sont inférieures à 30 millisecondes, sont appelés pulsars millisecondes (MSP). Les chercheurs supposent qu’ils se forment dans des systèmes binaires lorsque le composant initialement le plus massif se transforme en une étoile à neutrons qui est ensuite mise en rotation en raison de l’accrétion de matière de l’étoile secondaire.
Une classe de pulsars binaires extrêmes avec des étoiles compagnes semi-dégénérées est appelée pulsars d’araignées. Ces objets sont en outre classés comme des veuves noires si le compagnon a une masse extrêmement faible (moins de 0,1 masse solaire), alors qu’ils sont appelés redbacks si l’étoile secondaire est plus lourde.
Découvert en 2003, le PSR J0610−2100 est un MSP veuve noire avec une période de rotation d’environ 3,86 millisecondes. L’objet compagnon a une masse d’environ 0,02 masse solaire et tourne autour de l’étoile à neutrons toutes les 6,86 heures. Des observations antérieures de ce système ont détecté qu’il présente des variations optiques, mais n’ont trouvé aucune preuve de variations orbitales ou d’éclipses radio.
Une équipe d’astronomes dirigée par Emma van der Vateren de l’Institut néerlandais de radioastronomie ASTRON à Dwingeloo, aux Pays-Bas, a décidé d’effectuer des observations radio du PSR J0610−2100 avec plusieurs radiotélescopes et des observations optiques du compagnon à l’aide de l’Observatoire européen austral ( ESO), dans l’espoir d’en savoir plus sur la nature de cette source.
« Nous rendons compte des observations de synchronisation radio du pulsar binaire de la veuve noire J0610−2100 et des observations optiques de son compagnon binaire », ont écrit les chercheurs dans l’article.
Les mesures de synchronisation radio du PSR J0610−2100 n’ont trouvé aucune preuve d’éclipses radio jusqu’aux basses fréquences ou de variations significatives de la période orbitale sur une période de 16 ans. Les astronomes ont noté que l’absence d’éclipses radio dans le PSR J0610−2100 n’est pas unique car elle a également été signalée dans plusieurs autres systèmes de veuves noires. Ils expliquent que l’absence d’éclipses peut être causée soit par l’absence de matière ionisée, soit par la matière manquant la ligne de visée.
De plus, la modélisation de la courbe de lumière optique du compagnon de faible masse confirme l’irradiation de cet objet par le pulsar. Les chercheurs ont ajouté que le compagnon ne remplissait probablement pas son lobe de Roche (une région autour d’une étoile dans un système binaire dans lequel le matériau en orbite est gravitationnellement lié à cette étoile), tout en ayant une inclinaison relativement élevée et que l’hémisphère irradié de cet objet a une température étonnamment basse (environ 2 820 K).
Les auteurs de l’article supposent que la basse température du côté irradié du compagnon, associée à un taux de ralentissement relativement faible du PSR J0610−2100, entraîne une perte de masse moindre dans le vent d’évaporation. Ceci, selon les scientifiques, peut expliquer l’absence d’éclipses radio dans ce système.
E. van der Wateren et al, Irradié mais non éclipsé, le cas du PSR J0610−2100. arXiv:2203.05872v2 [astro-ph.HE], arxiv.org/abs/2203.05872
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