Qu'est-ce qu'un Pulsar?

Un pulsar est une étoile à neutrons en rotation rapide qui émet de grandes quantités de rayonnement électromagnétique (lumière, rayons X, ondes radio, etc.) et de jets de particules. Une étoile à neutrons est ce qui reste quand une étoile 4 à 8 fois la masse de notre soleil brûle la majeure partie de son combustible et explose dans une supernova. Les couches externes de l'étoile se déplacent rapidement vers l'extérieur, tandis que le noyau stellaire s'effondre en une sphère d'environ 20 km de diamètre. Certaines étoiles à neutrons ne tournent pas très rapidement, mais celles qui le sont s'appellent des pulsars .

Les soleils plus massifs que 8 fois la masse de notre soleil s’effondrent pour former des trous noirs, qui émettent très peu de radiations car leur gravité est si profonde que rien ne peut y échapper. Les soleils de moins de 4 fois la masse de notre soleil se transforment en géants rouges puis en nains bruns, sans s'effondrer en une étoile à neutrons. Mais ces soleils qui s'effondrent dans les étoiles à neutrons libèrent une énorme quantité d'énergie dans le processus, en raison de la pure énergie de la matière en train de s'effondrer. Parfois, une petite rotation initiale dans le noyau stellaire s’amplifiera considérablement au fur et à mesure que l’effondrement s’ensuivra, puisqu’un patineur aura tendance à tourner plus rapidement et qu’il rapprochera ses bras de lui-même.

Les jets de particules et le rayonnement électromagnétique émanent de deux emplacements de l'étoile à neutrons en rotation - les pôles magnétiques nord et sud. La gravité de l’étoile à neutrons étant si importante (des milliers de fois supérieure à celle du soleil), très peu de matière ou de lumière s’échappe de toute autre partie du pulsar. Comme les pôles magnétiques sont légèrement désalignés par rapport à l'axe de rotation, comme sur Terre, nous observons les pulsars comme des sources de lumière qui clignotent à une fréquence régulière, les pôles magnétiques étant pivotés par la rotation de l'étoile. Ce phénomène a été observé pour la première fois par l’étudiant diplômé Jocelyn Bell Burnell à la fin de 1967.

Les pulsars produisent des champs magnétiques environ un billion de fois plus intenses que ceux de la Terre. Les pulsars dans des configurations binaires avec des étoiles normales sont les plus facilement observables, car toutes les étoiles à neutrons ont tendance à extraire la matière des étoiles de leurs compagnons, ce qui donne un disque d’accrétion lumineux. Les pulsars accumulant la matière d'une étoile associée ont tendance à tourner encore plus rapidement à mesure qu'ils gagnent en masse. Les pulsars tournent entre 10 et 1000 fois par seconde, certaines variantes tournant encore plus rapidement. La fréquence de rotation de certains pulsars est si régulière qu’ils sont considérés comme les horloges les plus précises de l’univers. Parmi les objets cosmologiques les plus exotiques, les pulsars nous ouvrent une fenêtre sur un monde étrange où les champs gravitationnels et électromagnétiques de haute intensité sont exposés à des vitesses relativistes, testant ainsi les limites mêmes de notre compréhension de la physique.