Le pulsar le plus brillant détecté grâce à des « lunettes de soleil »

Un pulsarpulsar, c'est un peu comme un phare qui guide les astronomesastronomes dans l'immensité de l'UniversUnivers. Une étoileétoile pulsante qui émet des ondes radioradio à un rythme tellement régulier que les chercheurs ont d'abord cru à... des signaux envoyés par des civilisations extraterrestres. Les astronomes savent aujourd'hui que les pulsars ne sont autres que des étoiles à neutronsétoiles à neutrons, ce qu'il reste d'étoiles massives, incroyablement denses et qui tournent très rapidement sur eux-mêmes. En une seconde seulement. Voire moins.

Le premier pulsar a été observé en 1967 du côté de Cambridge (Royaume-Uni). Depuis, plus de 3.000 autres pulsars ont été détectés. La plupart dans notre GalaxieGalaxie. Mais une trentaine tout de même, dans notre plus proche voisine, le Grand Nuage de MagellanGrand Nuage de Magellan. Et aujourd'hui, c'est grâce à une technique nouvelle que des astronomes de la Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (Csiro) viennent d'y faire une étonnante découverte. Cette tache lumineuse que les chercheurs prenaient jusque-là pour une galaxie lointaine ne serait en fait qu'un pulsar de plus au cœur du Grand Nuage de Magellan. Et pas n'importe quel pulsar. Celui qu'ils ont baptisé PSR J0523-7125 serait le pulsar plus brillant jamais observé en dehors de la Voie lactée. Peut-être même le pulsar le plus lumineux de tous !

Pour comprendre comment un tel objet avait pu passer sous les radars jusqu'ici, il faut savoir que classiquement, pour trouver des pulsars, les astronomes cherchent les signaux répétitifs distinctifs que ces objets étonnants laissent dans les données des radiotélescopesradiotélescopes. La méthode est efficace. La plupart du temps. Parce qu'elle a tendance à échouer à détecter des pulsars qui sortent de l'ordinaire. Les pulsars trop rapides ou trop lents. Mais aussi ceux dont le « poulspouls » est dispersé.

Une vue d’artiste du pulsar PSR J0523-7125 dans le Grand Nuage de Magellan. ©  ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav)

Encore beaucoup de pulsars à découvrir

Pour détecter ce type de pulsars, les chercheurs ont imaginé qu'ils pourraient compter sur une autre propriété des pulsars. Leurs faisceaux, en effet, peuvent être hautement polarisés circulairement. Comprenez que le champ électrique de leurs ondes lumineuses adopte un mouvement circulaire lorsque les ondes se déplacent dans l'espace. Et de tels signaux sont rares.

Le nouveau pulsar dans le champ de vision du radiotélescope MeerKAT sans « lunettes de soleil » en haut, avec « lunettes de soleil » en bas. © Yuanming Wang, Université de Sydney

Or justement, l'Australian Square Kilometre Array Pathfinder, le réseau de radiotélescopes australien d'un kilomètre carré (Askap), dispose de sortes de « lunettes de soleil » lui permettant de capturer cette lumièrelumière polarisée. Et c'est un étudiant qui a finalement repéré, dans les données de l'instrument, un objet polarisé circulairement, à un endroit où il n'y avait pas de pulsar connu.

Des observations de la région à l'aide d'autres télescopestélescopes ont permis d'éliminer toutes les hypothèses. Et le radiotélescope MeerKAT - lui aussi équipé des fameuses « lunettes de soleilsoleil » - de l'observatoire de radioastronomie sud-africain l'a confirmé. C'est bien un pulsar qu'Askap a ainsi détecté. Un pulsar dix fois plus brillant que n'importe quel autre pulsar détecté jusqu'alors en dehors de la Voie lactéeVoie lactée, à environ 160.000 années-lumièreannées-lumière de notre Terre. Peut-être même tout simplement le plus lumineux jamais observé.

Grâce à cette nouvelle technique, les astronomes espèrent désormais découvrir d'autres pulsars extragalactiques. Et pourquoi pas, des pulsars situés au-delà du Grand Nuage de Magellan. Des observations qui les aideront à mieux comprendre les processus qui se cachent encore derrière ces objets de l'extrême.