Dans le système binaire Cyg X-2, l'étoile à neutrons attire la matière d'une étoile compagne ordinaire. Le gaz qui tombe s'enroule, s'échauffe à des millions de degrés et brille intensément en rayons X. Les astronomes ont pointé deux télescopes spatiaux — IXPE et NuSTAR — sur cet objet et ont, pour la première fois, mesuré en détail la polarisation de cette lumière.

La polarisation est une propriété de la lumière où ses ondes oscillent non pas de manière aléatoire, mais principalement dans un plan donné. La lumière solaire ordinaire n'est pas polarisée, mais après réflexion sur l'eau ou le verre, elle devient partiellement polarisée — c'est pourquoi les lunettes polarisantes réduisent les reflets. Dans le domaine des rayons X, la polarisation renseigne sur la forme et la position de la région chaude autour de l'étoile à neutrons.

Pour Cyg X-2, le degré moyen de polarisation est de 4,5 % — une détection très solide (15 sigma). Mais le plus intéressant : avec l'énergie croissante de 2 à 8 keV, la polarisation augmente et atteint près de 10 %. Une telle augmentation ne correspond pas au modèle simple d'une « couche qui s'étale » à la surface de l'étoile. Il semble que la réflexion des rayons X sur le disque d'accrétion ou la diffusion dans le vent équatorial soufflant du disque entrent en jeu.

Ce résultat est une étape importante vers la compréhension du comportement de la matière dans les conditions les plus extrêmes, à quelques kilomètres de la surface de l'étoile à neutrons, où la gravité et les champs magnétiques sont d'une intensité inimaginable.