Le 13 août 2017, le satellite Integral déclenche l’alarme. Les ordinateurs du centre de contrôle du télescope spatial, l’ISDC installé à Ecogia près de Genève, ont enregistré une bouffée de rayons X émise depuis un point situé dans le centre très peuplé de notre galaxie, la Voie lactée. Aussitôt, les opérateurs des satellites XMM (de l’ESA), NuStar et Swift (de la NASA), tous trois sensibles aux rayons X, ainsi que des télescopes au sol SOAR (au Chili), Faul­kes (en Australie) et Las Cumbres (en Californie), tournent leurs appareils vers cette source jusque-là inconnue pour tenter d’en percer le mystère.

Ils ne seront pas déçus. Ils viennent d’assister à la résurrection d’une étoile à neutrons moribonde et qui, depuis cette date, est redevenue une source persistante de rayons X. Dans un article paru le 27 février dans la revue Astronomy & Astrophysics, une équipe d’astronomes, dont fait partie Enrico Bozzo, chercheur au Département d’astronomie (Faculté des sciences), révèle que ce sursaut de rayons X est dû à un transfert de masse, sous forme de vent stellaire, d’une étoile géante rouge vers son compagnon jusque-là invisible, une étoile à neutrons éteinte. Cet apport de matière l’a réveillée et a transformé le couple inhabituel en une «binaire X symbiotique» baptisée IGRJ17329-2731.

 

Une telle association entre une géante rouge et une étoile à neutrons est très rare. Les astronomes n’en ont répertorié qu’une dizaine d’exemplaires dans toute la galaxie (qui en compte tout de même des centaines de milliards d’astres).

«Integral a enregistré le moment unique où la matière de la géante rouge tombe sur l’étoile à neutrons, s’enthousiasme Enrico Bozzo, auteur principal de l’étude. Nous avons pu observer que les chutes de la matière issue de la surface de la géante rouge nourrissent l’étoile à neutrons qui l’accompagne et lui redonne vie.»

Les étoiles à neutrons sont issues de supernovae. L’explosions d’étoiles très grosses, jusqu’à 30 masses solaires, éjecte en effet violemment les couches externes de l’astre tandis que le cœur, en réaction, est compacté et atteint une densité considérable. Une étoile à neutrons mesure typiquement 10 km de diamètre mais possède une masse d’une fois et demie celle du Soleil.

La campagne simultanée d’observations déclenchée par l’alarme du satellite Integral a révélé une étoile à neutrons très fortement magnétisée et tournant faiblement sur elle-même. Un champ magnétique important est une caractéristique généralement associée à une étoile à neutrons récente, cette grandeur physique étant supposée décroître avec le temps.

Du coup, les astronomes se sont posé la question de savoir comment il était possible qu’une étoile à neutrons relativement «jeune» ait pu s’associer à une géante rouge plus vieille pour former ce système binaire?

Les auteurs de l’article proposent deux scénarios. Selon le premier, contrairement à ce que l’on pense, le champ magnétique ne décroît pas avec le temps et l’étoile à neutrons est en réalité plus vieille que ne le suggère la théorie. Selon le second, le système IGRJ17329-2731 était d’abord composé d’une naine blanche et d’une géante rouge et cette dernière, à force de nourrir sa petite compagne, l’aurait transformée en étoile à neutrons.

Quoi qu’il en soit, en quinze ans d’opérations, c’est la première fois que le satellite Integral détecte une émission de rayons X en provenance de cette source. Cela laisse à penser que la géante rouge vient à peine de commencer à nourrir son compagnon en raison d’un vent stellaire plus intense ou d’un épisode exceptionnel d’éjection de matière. —