Il est peut-être vieux, mais il n'est pas mort. Parmi les pulsars isolés - ceux qui n'ont pas été centrifugés dans un système binaire - il est plus de 10 fois plus ancien que le précédent détenteur du record. Une équipe d'astronomes dirigée par George Pavlov de la Penn State University a observé J0108 dans les rayons X avec Chandra, et a constaté qu'il brille beaucoup plus lumineux dans les rayons X que ce qui était prévu pour un pulsar de ces années avancées.
À une distance de 770 années-lumière, c'est également l'un des pulsars les plus proches que nous connaissons.
Les pulsars sont créés lorsque des étoiles beaucoup plus massives que le Soleil s'effondrent dans des explosions de supernovaes, laissant derrière elles un petit noyau incroyablement lourd, connu sous le nom d'étoile à neutrons. À la naissance, ces étoiles à neutrons, qui contiennent le matériau le plus dense connu dans l'Univers, tournent rapidement, jusqu'à une centaine de tours par seconde. Comme les faisceaux rotatifs de leur rayonnement sont considérés comme des impulsions par des observateurs éloignés, comme un faisceau de phare, les astronomes les appellent «pulsars».
Les astronomes observent un ralentissement progressif de la rotation des pulsars lorsqu'ils rayonnent l'énergie. Les observations radio du J0108 montrent qu'il s'agit de l'un des pulsars les plus anciens et les plus faibles connus, ne tournant que légèrement plus vite qu'une révolution par seconde.
Une partie de l'énergie que J0108 perd en tournant plus lentement est convertie en rayonnement X. L'efficacité de ce processus pour J0108 est plus élevée que pour tout autre pulsar connu.
"Ce pulsar pompe le rayonnement de haute énergie beaucoup plus efficacement que ses cousins plus jeunes", a déclaré Pavlov. "Donc, même si elle s'estompe clairement en vieillissant, elle est encore plus que de tenir le coup avec les jeunes générations."
Il est probable que J0108 produise deux formes d'émission de rayons X: l'émission de particules en spirale autour des champs magnétiques et l'émission à partir de zones chauffées autour des pôles magnétiques de l'étoile à neutrons. La mesure de la température et de la taille de ces régions chauffées peut fournir un aperçu précieux des propriétés extraordinaires de la surface de l'étoile à neutrons et du processus par lequel les particules chargées sont accélérées par le pulsar.
Les pulsars plus jeunes et brillants généralement détectés par les radiotélescopes et les télescopes à rayons X ne sont pas représentatifs de la population complète d'objets, donc l'observation d'objets comme J0108 aide les astronomes à voir une gamme plus complète de comportements. À son âge avancé, J0108 est proche de la soi-disant «ligne de mort pulsar», où son rayonnement pulsé devrait s'éteindre et il deviendra beaucoup plus difficile, voire impossible, à observer.
"Nous pouvons maintenant explorer les propriétés de ce pulsar dans un régime où aucun autre pulsar n'a été détecté en dehors de la portée radio", a déclaré le co-auteur Oleg Kargaltsev de l'Université de Floride. «Pour comprendre les propriétés des« pulsars mourants », il est important d'étudier leur rayonnement dans les rayons X. Notre découverte qu'un très vieux pulsar peut être un émetteur de rayons X aussi efficace nous donne l'espoir de découvrir de nouveaux pulsars à proximité de cette classe via leur émission de rayons X. »
Les observations de Chandra ont été rapportées par Pavlov et ses collègues dans le numéro du 20 janvier 2009 du Astrophysical Journal. Cependant, la nature extrême de J0108 n'a pas été pleinement apparente jusqu'à ce qu'une nouvelle distance à celle-ci ait été rapportée le 6 février dans la thèse de doctorat d'Adam Deller de l'Université de Swinburne en Australie. La nouvelle distance est à la fois plus grande et plus précise que la distance utilisée dans le document Chandra, montrant que J0108 était plus lumineux en rayons X qu'on ne le pensait auparavant.
"Soudain, ce pulsar est devenu le détenteur du record pour sa capacité à produire des rayons X", a déclaré Pavlov, "et notre résultat est devenu encore plus intéressant sans que nous fassions beaucoup de travail supplémentaire." La position du pulsar vue par Chandra dans les rayons X au début de 2007 est légèrement différente de la position radio observée au début de 2001. Cela implique que le pulsar se déplace à une vitesse d'environ 440 000 miles par heure, proche d'une valeur typique pour pulsars.
Actuellement, le pulsar se déplace vers le sud depuis le plan de la galaxie de la Voie lactée, mais parce qu'il se déplace plus lentement que la vitesse d'échappement de la galaxie, il finira par se recourber vers le plan de la galaxie dans la direction opposée.
Source: NASA
