PSR J0540-6919: le CNRS Orléans agrandit l’univers

Détection du premier pulsar gamma extragalactique

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C’est le pulsar gamma le plus lumineux jamais observé que viennent de détecter deux chercheurs du Laboratoire de physique et chimie de l’environnement et de l’espace (CNRS/Université d’Orléans) et de l’Institut de recherche en astrophysique et planétologie (CNRS/Université Toulouse III – Paul Sabatier), avec un collègue américain de la NASA au sein d’une collaboration internationale.

Situé à 163 000 années-lumière, dans le Grand Nuage de Magellan, il est le premier pulsar gamma détecté dans une galaxie autre que la Voie lactée, ce qui en fait le plus lointain objet de ce type connu. Cette étoile à neutrons, qui tourne sur elle-même en 50 millièmes de secondes, est le vestige d’une étoile massive ayant explosé il y a un millier d’années. L’observation d’un pulsar si jeune et puissant devrait permettre de mieux comprendre d’où ces astres tirent leur luminosité. Cette découverte, réalisée grâce au satellite Fermi de la NASA, fait l’objet d’une publication dans
la revue Science le 13 novembre 2015.

PSR J0540-6919 est exceptionnel à plus d’un titre : c’est à la fois le premier pulsar gamma détecté dans une autre galaxie, et celui qui émet le plus de rayons gamma. Il est aussi remarquablement jeune : environ 1000 ans, alors que la plupart des pulsars connus sont âgés d’au moins 10 000 ans et jusqu’à des centaines de millions d’années.
Les pulsars, ce sont ces étoiles à neutrons qui « clignotent » tels des phares, vestiges de certaines étoiles massives après leur explosion en supernova. La rotation rapide de ces astres dotés d’un fort champ magnétique induit la création de rayonnements, par des mécanismes encore mal compris. Les faisceaux d’ondes radio, de lumière visible, de rayons X ou encore de rayons gamma des pulsars sont repérés par les télescopes de manière périodique quand ils passent dans le champ de vue de l’instrument, à la faveur de la rotation de l’étoile.
On connait plus de 2 500 pulsars, détectés principalement en ondes radio par des radiotélescopes au sol.
Certains pulsars émettent également des rayons gamma1 et le Large Area Telescope à bord du satellite Fermi de la NASA en a découvert 160, dans notre galaxie ou dans des amas globulaires proches.
Aujourd’hui, pour la première fois, cet instrument a permis de découvrir des signaux gamma provenant d’un pulsar appartenant à une autre galaxie : le Grand Nuage de Magellan, une galaxie naine satellite de la Voie lactée.

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