Les scientifiques dévoilent les mystères des magnétars, les objets les plus magnétiques de l'univers

Jul 02, 2023

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Les magnétars font partie des objets les plus bizarres et mystérieux de l’univers, possédant une attraction magnétique des milliards de fois supérieure à celle de la Terre ou de tout autre aimant développé par l’homme.

Les scientifiques ne savent toujours pas exactement comment ces objets se forment. Mais une étoile unique, riche en hélium, située à 3 000 années-lumière pourrait bien avoir quelques réponses, selon une étude publiée le 17 août dans la revue Science.

Les chercheurs affirment que le comportement déroutant de la star ne peut pas être expliqué par les modèles traditionnels. Mais cela pourrait s’expliquer par les champs magnétiques – des champs qui se sont en fait révélés si puissants qu’il a été déterminé qu’il s’agissait de l’étoile massive la plus magnétique jamais enregistrée. Elle a même donné lieu à une nouvelle définition : une « étoile massive à hélium magnétique ».

Aujourd’hui, les scientifiques soupçonnent qu’un jour, l’étoile s’effondrera lors d’une explosion de supernova. Et le résultat de cette explosion pourrait être la naissance d’un magnétar – une étoile morte qui aurait une attraction magnétique des milliards de fois plus forte que l’étoile actuelle, selon l’étude.

Cela fournit au moins une réponse à la question de savoir comment se forment les magnétars. Il peut y avoir d’autres méthodes, notent les auteurs de l’étude. Mais il s’agit d’un grand pas en avant dans la découverte des mystères des magnétars, qui déconcertent les scientifiques depuis des décennies.

L'étoile massive d'hélium magnétique au cœur de l'étude fait partie d'un système à deux étoiles appelé HD 45166. Et l'étoile dominante – ou primaire – au sein du système est devenue une obsession pour Tomer Shenar, l'auteur principal de l'étude et un astronome à l'Université d'Amsterdam aux Pays-Bas.

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"Nous ne les avons jamais vraiment observés car ils sont très difficiles à détecter, à l'exception de cet objet", a déclaré Shenar à propos du type d'étoile de HD 45166.

Il décrit la star comme son « animal de compagnie », tandis que sa collègue et co-auteure de l’étude Julia Bodensteiner l’appelle en plaisantant une « star zombie » – parce que « cela transforme Tomer en zombie ».

L'étoile ressemble à une étoile Wolf-Rayet, qui est une phase que traversent les étoiles très massives avant de s'effondrer en étoiles à neutrons ou en trous noirs. Mais l’étoile avait beaucoup moins de masse qu’un Wolf-Rayet typique.

"C'est fondamentalement un objet qui défie nos modèles et nos théories", a déclaré Shenar à CNN.

Mais Shenar s’est rendu compte que les champs magnétiques pourraient en être la cause, expliquant pourquoi l’étoile ressemble à un Wolf-Rayet mais contient beaucoup moins de masse.

Au début, même Shenar n’y croyait pas. Et il a ajouté que convaincre ses collègues chercheurs n’était pas une tâche facile. Mais les preuves étaient si convaincantes que Shenar et ses collègues ont pu accéder à des instruments d'astronomie hautement compétitifs, notamment le télescope Canada-France-Hawaï, situé à Hawaï et capable de détecter et de mesurer les champs magnétiques.

Les résultats ont été stupéfiants.

L’étoile contient un champ magnétique de 43 000 gauss. Pour rappel, la Terre possède un champ magnétique – qui permet aux boussoles de fonctionner et aux oiseaux de naviguer – qui mesure environ 0,5 gauss.

Les chercheurs soupçonnent que le champ magnétique de cette étoile provient d’une fusion avec une autre étoile. Essentiellement, indique l’étude, le système à deux étoiles contenait autrefois trois étoiles, et une étoile engloutissait l’une de ses compagnes, formant un noyau hautement magnétique.

Les chercheurs soupçonnent que l’étoile massive à hélium magnétique s’effondrera et explosera, devenant une supernova, dans environ un million d’années.

Cette explosion créera alors une étoile à neutrons, qui se produit lorsque les protons et les électrons situés au centre d'une étoile s'effondrent et forment des neutrons – essentiellement les restes morts d'une étoile autrefois massive et brûlante.

Les scientifiques savaient déjà qu’environ 10 % des étoiles à neutrons sont également des magnétars. Mais ils ne savaient pas auparavant ce qui avait motivé leur création.