Les magnétars se dévoilent grâce à leur lumière X

Credit: ESO/L. Calçada

En analysant les rayons X en provenance d'un magnétar situé dans la constellation de Cassiopée, des chercheurs ont obtenu pour la première fois des informations sur la surface et l'atmosphère de ce type particulier d'étoiles à neutrons dotées d'un champ magnétique intense.

A quoi ressemblent les magnétars, ou magnétoiles, ces astres parmi les plus étranges de l’Univers ? Une étude parue dans la revue Science lève un coin du voile sur la structure de ces cadavres d’étoiles minuscules – une vingtaine de kilomètres de diamètre – d’une masse volumique atteignant le milliard de grammes par cm3, et dotés d’un champ magnétique des millions de milliards de fois plus intense que celui de la Terre. Jusqu’ici surtout cantonné à faire tourner des modèles informatiques pour imaginer ces astres hors norme, les astrophysiciens disposent enfin de mesures auxquelles confronter leurs modèles, et faire ainsi le tri… Dressant in fine un saisissant portrait-robot des magnétars.

La polarisation des rayons X révèle les formes

Ces travaux reposent sur les données du satellite de la Nasa Imagine X-Ray Polarimetry Explorer (IXPE) lancé en décembre 2021. "IXPE est le premier satellite depuis les années 1970 à mesurer la polarisation de la lumière dans le domaine des rayons X, explique à Sciences et Avenir Frédéric Marin, astrophysicien à l’Observatoire astronomique de Strasbourg et coauteur de la publication. C’est donc la toute première fois que l’on utilise cette technique pour observer les magnétars, mais aussi les trous noirs ou les noyaux actifs de galaxies qui donnent lieu à des publications ces jours-ci…" La polarisation de la lumière est une notion méconnue car l’œil humain n’y est pas sensible, contrairement à l’intensité lumineuse ou la couleur. Elle correspond à la direction de vibration du champ électrique qui, avec son champ magnétique associé, constitue la lumière. Il s’agit donc d’un angle dont la valeur est tout aussi riche d’enseignement sur la nature de la source que les autres caractéristiques lumineuses. "Elle nous donne par exemple des informations sur sa géométrie. Imaginons une lointaine étoile sphérique et une autre cubique. Les télescopes classiques ne verraient qu’un point dont l’intensité ou la couleur ne dirait rien de la forme. Tand[...]

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