Les pulsars sont des étoiles à neutrons en rotation alignées avec la Terre de telle sorte que l’énergie émise par leurs pôles magnétiques nous balaie à chaque rotation. De là, nous voyons une impulsion régulière de lumière radio, comme un phare cosmique. Les pulsars les plus rapides peuvent tourner très rapidement, pulsant des centaines de fois par seconde. Ceux-ci sont connus sous le nom de pulsars millisecondes.
On pense que les pulsars les plus rapides ont été accélérés grâce à une étoile compagne en orbite proche. Cela conduit à une évolution intéressante des pulsars millisecondes. Très tôt, le pulsar capture la masse de son frère binaire, l’enroulant comme une araignée capturant sa proie. La rotation du pulsar augmente et la période orbitale des deux étoiles devient de plus en plus courte. Mais finalement, l’étoile compagne a perdu tellement de masse que le pulsar ne peut plus continuer à la consommer. Le pulsar repousse progressivement son compagnon et sa période orbitale ralentit.
Ce processus astrophysique en forme d’araignée a conduit les astronomes à désigner les pulsars millisecondes avec un binaire proche comme des pulsars d’araignée. Si l’étoile compagne est inférieure à un dixième de la masse du Soleil, alors elles sont appelées veuves noires, et elles sont connues sous le nom de redbacks si la compagne est supérieure à un dixième d’une masse solaire. Environ 20 pulsars de veuve noire et 10 pulsars à dos rouge ont été découverts, et on pense généralement que les pulsars millisecondes évoluent du dos rouge à la veuve noire.
Mais si c’est le cas, il devrait y avoir des pulsars d’araignées qui se situent entre les deux variétés. Ces pulsars intermédiaires devraient avoir un compagnon en orbite très proche, sans le consommer activement. L’idée est qu’un tel pulsar aurait consommé tout ce qu’il peut du compagnon, mais ne l’a pas encore chassé plus loin. Maintenant, une équipe du radiotélescope sphérique à ouverture de cinq cents mètres (FAST) en Chine pense en avoir trouvé un.
Tel que publié dans Nature, l’équipe a trouvé un pulsar d’une milliseconde qui orbite autour de son compagnon en seulement 53 minutes, ce qui est le binaire d’araignée le plus proche jamais observé. L’étoile compagne ne mesure que 0,07 masse solaire, ce qui suggère qu’elle a été dépouillée de sa masse par le pulsar. Comparé à d’autres pulsars d’araignées connus, le nouveau pulsar semble se situer entre la gamme des pulsars à dos rouge et de veuve noire.
L’orbite de ce nouveau pulsar est presque de face, ce qui signifie que ses impulsions ne se déplacent pas en Doppler lorsqu’il orbite autour du compagnon. Il a été découvert grâce aux capacités de positionnement haute résolution de FAST. Et même si cela semble être un bon exemple du juste milieu entre les pulsars à dos rouge et les veuves noires, ce n’est qu’un exemple. Les astronomes devront trouver plus de pulsars similaires pour prouver le modèle évolutif des pulsars araignées.
Ainsi, l’objectif est de capturer plus de pulsars d’araignées dans notre toile d’observation.
Référence: Pan, Z., et al. “Un pulsar binaire dans une orbite de 53 minutes.” Nature (2023) : 1-3.
