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OVNI ? Pourquoi les variations d’impulsions des pulsars binaires sont-elles si choquantes ?
Dans l’univers lointain, les pulsars semblent avoir attiré l’attention d’innombrables astronomes par leur caractère unique. Les pulsars sont des étoiles à neutrons en rotation rapide qui émettent des ondes électromagnétiques en impulsions régulières. Dans un système de pulsars binaires, l’un des pulsars possède une étoile compagnon, généralement une naine blanche ou une autre étoile à neutrons. L’étude de ces pulsars binaires nous offre non seulement l’opportunité d’observer la gravité extrême dans l’univers, mais constitue également une source importante de données pour vérifier la théorie générale de la relativité d’Einstein.
Dans ces systèmes, les intervalles de temps entre les impulsions varient en raison de l'influence gravitationnelle de l'étoile compagnon, ce qui permet aux scientifiques de suivre le mouvement des objets.
Histoire des pulsars binaires
En 1974, les astronomes Joseph Houghton Taylor et Russell Halls ont découvert PSR B1913+16, le « pulsar binaire Halls-Taylor », à l'observatoire d'Arecibo. Pour cette découverte, il a reçu le prix Nobel de physique en 1993. Lorsque Halls a observé le pulsar nouvellement découvert, il a remarqué que la fréquence des impulsions présentait des changements réguliers. La raison de ce changement est que le pulsar tourne autour de son étoile compagnon à grande vitesse, provoquant ainsi l'effet Doppler.
Lorsqu'un pulsar se rapproche de la Terre, les impulsions deviennent plus fréquentes ; inversement, lorsqu'il s'éloigne, les impulsions reçues diminuent.
Cette découverte a non seulement aidé les scientifiques à comprendre que les pulsars et leurs étoiles compagnons ont des masses similaires, mais a également conduit à la première mesure précise de la masse d'une étoile à neutrons. En mesurant les changements dans le timing des impulsions, les scientifiques ont utilisé les effets de timing relativiste pour découvrir la masse du pulsar. Au fil du temps, l’énergie orbitale de ce système de pulsars se transforme en ondes gravitationnelles, les amenant à se rapprocher progressivement.
Pulsars binaires de masse intermédiaire
Un pulsar binaire de masse intermédiaire (IMBP) est un système pulsar-naine blanche à période relativement longue. Les pulsars de ces systèmes ont généralement des masses élevées et des périodes de rotation relativement longues, comprises entre 10 et 200 millisecondes. En prenant PSR J2222−0137 comme exemple, la masse du compagnon de ce pulsar est au moins 1,3 fois la masse du Soleil, ce qui en fait un pulsar binaire de masse moyenne.
La découverte de PSR J2222−0137 élargit encore notre connaissance des systèmes de pulsars, notamment en ce qui concerne les propriétés et les masses des étoiles compagnes.
L'impact des pulsars binaires
Dans un système de pulsar binaire, la lumière X est générée lorsque l'étoile compagnon se dilate et transfère ses couches externes au pulsar, déclenchant une chaîne d'interactions. La lumière provenant de ces émissions de rayons X présente parfois un motif pulsé, un phénomène connu sous le nom de phase binaire de rayons X. En raison du flux de matière, un disque d'accrétion se forme souvent et le pulsar libère un « vent » qui affecte le champ magnétique et l'émission du signal d'impulsion de l'étoile compagnon.
Ces interactions démontrent non seulement l’attraction des pulsars, mais révèlent également à quel point les objets en interaction étroite dans l’univers s’influencent mutuellement.
Alors que les scientifiques étudient plus en profondeur les pulsars binaires, ils commencent à comprendre comment ces mystérieux phénomènes cosmiques remettent en question notre compréhension des lois fondamentales de la physique. De plus, l’observation de pulsars binaires pourrait nous apporter de nouvelles connaissances plus approfondies sur les ondes gravitationnelles et l’évolution de l’univers dans le futur. Dans ce vaste univers, existe-t-il des secrets plus profonds dans le comportement de ces pulsars qui attendent que nous les explorions ?
