Catalogue de 300 pulsars récoltés en rayons gamma

Une équipe internationale pilotée par des chercheurs du CNRS (voir encadré), publie une compilation de 340 pulsars vus avec le télescope spatial Fermi LAT de la NASA en rayons gamma, la forme de lumière la plus énergétique. Avant le lancement de Fermi en 2008, seulement 11 pulsars gamma étaient connus. Ces résultats montrent que les pulsars constituent la plus importante population de sources gamma dans notre galaxie. La réalisation de ce catalogue est le travail d’un réseau mondial de scientifiques étalé sur une vingtaine d’années.

Un pulsar est une étoile à neutrons qui 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 émettent 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.

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 radio – avant Fermi on ne savait pas si une telle population existait. En vieillissant, les pulsars 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.