En passant au peigne fin une collection de données, les chercheurs ont peut-être découvert des preuves que nous avons déjà observé le premier « blitzar », un événement astronomique bizarre causé par l’effondrement soudain d’une étoile à neutrons trop massive. L’événement est motivé par une fusion antérieure de deux étoiles à neutrons; cela crée une étoile à neutrons intermédiaire instable, qui est empêchée de s’effondrer immédiatement par sa rotation rapide. Dans un blitzar, les puissants champs magnétiques de l’étoile à neutrons ralentissent sa rotation, la faisant s’effondrer dans un trou noir plusieurs heures après la fusion.
Cet effondrement supprime soudainement la dynamo alimentant les champs magnétiques, libérant leur énergie sous la forme d’une rafale radio rapide. Les chercheurs qui ont effectué l’analyse suggèrent que ce phénomène pourrait expliquer les formes non répétitives de ces événements.
Trop grand pour vivre
Quelle taille peut atteindre une étoile à neutrons avant de s’effondrer dans un trou noir ? Nous n’avons pas de bonne réponse, en partie parce que nous ne savons pas ce qu’il advient des formes bizarres de matière à l’intérieur de l’un de ces objets massifs. Nous ne savons même pas si les neutrons qui donnent son nom à l’étoile survivent ou s’effondrent en leurs quarks composants. C’est l’une de ces questions ennuyeuses où la réponse inclut la phrase « ça dépend ».
La grande chose dont cela dépend est la vitesse de rotation de l’étoile à neutrons. Une rotation assez rapide peut contrecarrer l’attraction de la gravité sur les couches externes de l’étoile à neutrons, gardant quelque chose de trop lourd pour survivre un peu. Si la rotation ralentit, le tout sera rapidement réduit à une singularité. Le moyen le plus simple de ralentir l’une de ces étoiles consiste à utiliser son champ magnétique, qui interagira avec les particules chargées de l’environnement, créant une traînée sur la rotation de l’objet.
Ce sont les conditions qui prennent une fusion d’étoiles à neutrons et créent un blitzar. Si les étoiles à neutrons sont suffisamment lourdes, leur fusion créera un objet dépassant la limite de masse qui devrait le faire s’effondrer dans un trou noir. Mais la collision est également susceptible de faire tourner l’objet suffisamment vite pour qu’il ne puisse pas s’effondrer. Leurs intérieurs bouillonnants et superfluides peuvent également héberger une dynamo qui supporte un champ magnétique intense, faisant potentiellement de l’objet un magnétar mais ralentissant définitivement sa rotation. La dynamique de cet équilibre est telle que le blitzar devrait se produire quelques heures après la fusion des étoiles à neutrons.
Une fois l’effondrement survenu, la dynamo qui a créé les champs magnétiques disparaît avec le reste de l’étoile à neutrons. Il y a beaucoup d’énergie enveloppée dans ce champ, et la perte de l’étoile à neutrons la libère dans un processus que le nouveau document appelle « la perte de la magnétosphère ». Cette explosion d’énergie est quelque chose que nous pouvons potentiellement détecter.