L'astronomie est une discipline des extrêmes. Ce sont les aimants connus les plus puissants de l'Univers, des millions de fois plus puissants que les aimants les plus puissants de la Terre.
Mais leur origine a échappé aux astronomes pendant 35 ans. Maintenant, une équipe internationale d'astronomes pense avoir trouvé pour la première fois l'étoile partenaire d'un magnétar, une observation qui suggère la formation de magnétars dans les systèmes d'étoiles binaires.
Lorsque le noyau d'une étoile massive manque d'énergie, il s'effondre pour former une étoile à neutrons incroyablement dense ou un trou noir. Pendant ce temps, les couches extérieures de l'étoile s'envolent dans une explosion incroyablement puissante, connue sous le nom de supernova. Une cuillère à café de «substance d'étoile à neutrons» aurait une masse d'environ un milliard de tonnes, et quelques tasses dépasseraient le mont Everest.
Les magnétars sont une forme inhabituelle d'étoiles à neutrons avec de puissants champs magnétiques. Bien qu'il existe environ une douzaine de magnétars connus dans la Voie lactée, l'un d'entre eux se distingue comme étant le plus particulier. Le CXOU J164710.2-455216 - situé à 16 000 années-lumière dans l'amas de jeunes étoiles Westerlund 1 - ne ressemble à aucun autre magnétar car les astronomes ne peuvent pas voir comment il s'est formé en premier lieu.
Les astronomes estiment que ce magnétar doit être né de la mort explosive d'une étoile environ 40 fois la masse du Soleil. "Mais cela présente son propre problème, car les étoiles de ce massif devraient s'effondrer pour former des trous noirs après leur mort, pas des étoiles à neutrons", a déclaré Simon Clark, auteur principal du journal, dans un communiqué de presse. "Nous ne comprenions pas comment il aurait pu devenir un magnétar."
Les astronomes sont donc retournés à la planche à dessin. La solution la plus prometteuse suggère que le magnétar s'est formé à travers les interactions de deux étoiles massives en orbite l'une autour de l'autre. Une fois que l'étoile la plus massive a commencé à manquer de carburant, elle a transféré de la masse au compagnon le moins massif, la faisant tourner de plus en plus rapidement - un ingrédient essentiel pour créer des champs magnétiques ultra puissants.
À son tour, l'étoile compagnon est devenue si massive qu'elle a perdu une grande partie de sa masse récemment gagnée. Cela l'a fait "rétrécir à des niveaux suffisamment bas pour qu'un magnétar soit né au lieu d'un trou noir - un jeu de pass-the-colis stellaire avec des conséquences cosmiques", a déclaré le co-auteur Francisco Najarro du Centro de Astrobiología en Espagne.
Il n'y avait qu'un seul petit problème: aucune étoile compagnon n'avait été trouvée. Clark et ses collègues se sont donc mis à la recherche d'une étoile dans d'autres parties du cluster. Ils ont utilisé le très grand télescope de l'ESO pour chasser une étoile à hypervitesse - un objet s'échappant de l'amas à une vitesse incroyable - qui aurait pu être chassé de l'orbite par l'explosion de supernova qui a formé le magnétar.
Une étoile, connue sous le nom de Westerlund 1-5, correspondait à leur prédiction.
«Non seulement cette étoile a la vitesse élevée attendue si elle recule d'une explosion de supernova, mais la combinaison de sa faible masse, de sa luminosité élevée et de sa composition riche en carbone semble impossible à reproduire dans une seule étoile - un pistolet fumant qui le montre doit avoir formé à l'origine avec un compagnon binaire », a déclaré le co-auteur Ben Ritchie de l'Open University.
La découverte suggère que les systèmes d'étoiles doubles peuvent être essentiels pour former ces étoiles énigmatiques.
L'article a été publié dans Astronomy & Astrophysics, et est disponible en téléchargement ici.
