300 pulsars inventoriés dans l’univers
Une équipe internationale pilotée par des chercheurs français réalise une compilation de 340 pulsars vus avec le télescope spatial Fermi LAT de la NASA.
Lucas Guillemot, Ismaël Cognard et Gilles Theureau, chercheurs à Orléans au Laboratoire de Physique et Chimie de l’Environnement et de l’Espace (CNRS / Université d’Orléans / CNES) apportent leur expertise d’astrophysiciens à ces travaux scientifiques internationaux.
Un pulsar est une étoile à neutrons
Elle tourne rapidement sur elle-même : jusqu’à 700 fois par seconde. Sa masse est 1,4 fois celle du Soleil, mais avec la taille d’une grande ville. Une étoile à neutrons est le vestige de l’explosion en supernova d’une étoile massive. Les pulsars produisent des faisceaux de rayonnement radio et, pour les plus puissants, gamma. Quand un faisceau balaie la Terre on voit des pulsations, similaires aux signaux cadencés des phares marins
Les pulsars en rayons gamma, la forme de lumière la plus énergétique
Avant le lancement du satellite Fermi en 2008, seuls 11 pulsars gamma étaient connus. Ces nouveaux résultats de catalogage des pulsars montrent qu’ils constituent la plus importante population de sources gamma dans notre galaxie, la Voie Lactée. Ce catalogue consiste en une synthèse des propriétés d’émission temporelles et spectrales des pulsars en rayons gamma. Sa réalisation a nécessité le travail d’un réseau mondial de scientifiques étalé sur une vingtaine d’années.
Pourquoi un catalogue de pulsars ?
Le catalogue de pulsars de Fermi permet de mieux connaître les différents types de pulsars et leur répartition. La moitié d’entre eux sont « jeunes », âgés de dizaines de milliers d’années, dont une moitié est invisible en ondes radio (avant Fermi on ne savait pas si une telle population existait). En vieillissant, ils ralentissent mais paradoxalement les pulsars anciens détectés tournent le plus rapidement : une étoile en orbite autour d’un pulsar peut lui transférer de la matière et accélérer sa rotation. Ces pulsars milliseconde tournent sur eux-mêmes en quelques millièmes de seconde. Avant Fermi on ignorait s’ils étaient visibles aux hautes énergies. Finalement, ils constituent la moitié du catalogue.
Ces découvertes permettent de mieux comprendre l’origine et la formation des pulsars, qui sont au cœur de nombreuses thématiques de recherche comme les ondes gravitationnelles, la physique nucléaire ou l’accélération de particules en milieu relativiste.
Le laboratoire de physique et chimie de l’environnement et de l’espace à Orléans, fortement impliqué
L’équipe Astrophysique du LPC2E (Lucas Guillemot, Ismaël Cognard, Gilles Theureau) est fortement impliquée dans l’étude des pulsars avec le télescope LAT à bord du satellite Fermi de la NASA. Lucas Guillemot est également membre depuis plus de 15 de la collaboration Fermi LAT et est l’un des auteurs principaux de cette étude.
