Des signaux radio détectés en provenance du rare « pulsar à l’œil bleu » après des décennies de silence
Pour la première fois, des astronomes ont détecté des impulsions radio provenant d’une classe d’étoile à neutrons que l’on pensait intrinsèquement silencieuse en radio. La découverte de faibles signaux radio émanant du soi-disant « pulsar à l’œil bleu », une jeune étoile à neutrons au centre d’un rémanent de supernova situé à environ 4 600 à 10 000 années-lumière dans la constellation du Centaure, renverse un paradigme qui tenait depuis des décennies.
Le pulsar, officiellement désigné 1E 1207.4-5209 en rayons X et PSR J1210-5226 en radio, se trouve au cœur du rémanent de supernova PKS 1209-51/52, les restes d’une étoile qui a explosé il y a plus de 4 100 ans. Il appartient à une classe rare appelée objets centraux compacts (CCO), de jeunes étoiles à neutrons qui n’avaient jamais été détectées en ondes radio malgré près de 59 années de recherche avec de grands télescopes, notamment le Green Bank Telescope, FAST en Chine et les campagnes antérieures avec MeerKAT.
La découverte a été publiée le 25 juin dans Nature Astronomy par une équipe dirigée par le Dr Lei Zhang des Observatoires astronomiques nationaux de l’Académie chinoise des sciences et l’auteur correspondant, le professeur Di Li de l’Université Tsinghua.
Pourquoi l’œil bleu
Le surnom provient d’images composites combinant les données radio du réseau de télescopes MeerKAT en Afrique du Sud avec les données X de l’instrument eROSITA. Lorsque la faible émission radio est superposée à l’image X, le résultat montre une forme distincte bleue, semblable à un œil, au centre du rémanent de supernova. Le professeur Di Li a inventé ce nom.
La détection a été rendue possible par la sensibilité exceptionnelle de MeerKAT. Après une observation de quatre heures le 5 janvier 2024, l’équipe a détecté une faible impulsion radio se répétant toutes les 424 millisecondes, correspondant exactement à la période de rotation connue de l’étoile à neutrons en rayons X. Une observation de suivi de 8,5 heures le 18 octobre 2025 a confirmé le signal. La densité de flux était extrêmement faible, d’environ 21 à 33 microjanskys à 816 mégahertz, comparable à un signal de téléphone portable provenant de la Lune.
L’impulsion est polarisée linéairement à 77 %, un taux exceptionnellement élevé pour un pulsar ayant une si faible luminosité de ralentissement, et présente une polarisation circulaire de 30 %. Les caractéristiques de polarisation suggèrent que le faisceau radio croise notre ligne de mire près du pôle magnétique.
Un saut de rotation pourrait avoir déclenché l’émission
L’hypothèse principale expliquant pourquoi les impulsions n’ont pas été détectées plus tôt implique un « saut de rotation », une augmentation soudaine de la vitesse de rotation de l’étoile à neutrons. Les observations en rayons X ont détecté un saut en 2015, et l’équipe a trouvé des preuves d’un autre saut significatif en 2025.
Ce saut pourrait avoir perturbé et reconfiguré la géométrie du champ magnétique de l’étoile, soit en activant une émission radio auparavant absente, soit en amplifiant des ondes faibles auparavant indétectables au-dessus du seuil de détection. Si les émissions radio s’estompent à mesure que la rotation de l’étoile revient progressivement à son taux antérieur au saut, cela confirmerait le mécanisme d’activation lié au saut de rotation.
« Ces étoiles à neutrons étaient considérées comme radio-silencieuses pendant près de six décennies, a déclaré le professeur Di Li. Cette découverte montre que le silence ne signifie pas l’absence. Elles murmuraient peut-être depuis toujours, et il nous suffisait d’écouter plus attentivement. »
Une population cachée de jeunes étoiles à neutrons
Cette découverte a des implications qui dépassent le cadre d’un seul objet. La Voie lactée pourrait contenir une vaste population non découverte de pulsars radio extrêmement faibles que les relevés actuels manquent entièrement. De nombreux rémanents de supernova ne possèdent pas de pulsars radio détectables, et cette découverte suggère que les pulsars sont là, mais trop faibles pour être vus avec la sensibilité actuelle.
L’âge caractéristique de l’étoile à neutrons dérivé de son taux de ralentissement est de 303 millions d’années, ce qui est radicalement incohérent avec l’âge réel du rémanent de supernova, d’environ 14 000 ans. Cette divergence signifie que l’étoile à neutrons est née en tournant très près de sa période actuelle, ce qui correspond au scénario de « pulsar injecté » proposé par Narayan en 1987.
La découverte a également une pertinence pour la supernova 1987A dans le Grand Nuage de Magellan, dont le rémanent contient probablement une étoile à neutrons qui n’a pas été détectée en radio. Il pourrait s’agir d’un objet similaire de type CCO, tout aussi faible.
MeerKAT, FAST et le futur Square Kilometre Array devraient découvrir de nombreux autres objets de ce type, transformant potentiellement notre compréhension des populations d’étoiles à neutrons.
Traduit par Lydie
Sources : Space.com (Keith Cooper), Nature Astronomy (DOI: 10.1038/s41550-026-02899-2), arXiv:2512.17214v2, Tsinghua University