FAST découvre la paire d’étoiles à neutrons la plus légère connue

Le radiotélescope chinois FAST a identifié le système binaire d’étoiles à neutrons le plus léger connu, offrant aux astronomes un nouveau laboratoire d’étude rare pour tester la gravité et comprendre comment se forment les étoiles issues d’un effondrement. Désignée PSR J1856-0039, la paire présente une masse totale équivalente à 2,488 fois celle du Soleil et accomplit une orbite toutes les 2,36 heures, soit la deuxième période orbitale la plus courte parmi les systèmes connus de ce type.

Les étoiles à neutrons sont les vestiges exceptionnellement denses d’étoiles massives. Seule une trentaine de systèmes binaires d’étoiles à neutrons ont été découverts. Dans celui-ci, le pulsar observable possède une masse d’environ 1,30 masse solaire, tandis que son compagnon atteint environ 1,19 masse solaire, ce qui place ce dernier parmi les étoiles à neutrons les plus légères connues, près de la limite inférieure théorique. Cette particularité pourrait aider les scientifiques à mieux cerner la manière dont les explosions de supernovae créent de tels vestiges.

Des mesures chronométriques de précision ont révélé plusieurs effets prédits par la relativité générale, notamment la précession orbitale, le décalage gravitationnel vers le rouge, la dilatation du temps et le rétrécissement progressif de l’orbite à mesure que le système perd de l’énergie sous forme d’ondes gravitationnelles. La décroissance orbitale mesurée représentait 1,009 ± 0,014 fois la valeur prédite, soit une très bonne concordance.

La découverte est issue d’un relevé de FAST qui a permis de détecter environ 900 nouveaux pulsars. Les modèles suggèrent que les deux étoiles fusionneront dans quelque 82 millions d’années, formant probablement une étoile à neutrons plus massive. La poursuite des observations pourrait également apporter des indices sur la structure de la matière à des densités extrêmes.