Les étoiles à neutrons binaires sont des paires de résidus ultra-denses d'étoiles massives ayant explosé. Elles tournent l'une autour de l'autre et se rapprochent progressivement jusqu'à fusionner dans une puissante explosion — source d'ondes gravitationnelles. Mais où exactement se forment ces paires ? L'une des possibilités est à l'intérieur d'amas stellaires, où les étoiles sont nombreuses et interagissent étroitement.
Les astronomes ont pris les données de mouvement de 11 de ces paires et de 167 amas globulaires (des « boules » d'étoiles denses et anciennes) ainsi que de 2967 amas ouverts (des groupes plus jeunes et plus dispersés). Ensuite, ils ont « rembobiné » leurs trajectoires dans le temps, comme on rembobine une pellicule de film.
Mais avec les amas ouverts, c'est bien plus intéressant.
Le pulsar binaire J0737-3039 a particulièrement de la chance — c'est une paire d'étoiles à neutrons qui émettent des impulsions radio, comme deux phares. Sa trajectoire passée croise le jeune amas ouvert Theia 58 : la probabilité d'y être né est d'environ 14 %. C'est comme trouver une vieille photo qui montre d'où l'on vient.
Ainsi, une partie de ces paires commence peut-être sa vie dans des familles stellaires relativement petites et jeunes.
tel que rédigé par les auteurs, en anglais arXiv:2602.14145
We investigate the potential birthplace of Galactic binary neutron star (BNS) systems through a kinematic analysis. Using high-precision astrometry from Gaia DR3, updated pulsar distances, and Monte Carlo sampling of astrometric errors, we integrate the past trajectories of 11 Galactic BNSs and 167 globular clusters plus 2967 open clusters, to search for past encounters. Our results suggest that BNS origin in globular clusters is unlikely, with low encounter probabilities (e.g., $$\lesssim 0.5\%$$ for NGC 5139) and requiring excessive ejection velocities. Conversely, our analysis indicates that open clusters are a non-negligible formation channel. Specifically, the double pulsar J0737$$-$$3039 shows a $$13.9\%$$ ($$5.4\%$$) probability of originating from the young cluster OC 0450 (Theia 58). Based on encounter proximity and time, we argue that Theia 58 is its more plausible birthplace. Our work provides kinematic evidence consistent with an open-cluster origin for a subset of field BNSs.
Le pulsar binaire J0737-3039 est la seule paire connue où les deux composants sont visibles comme pulsars ; ils orbitent l'un autour de l'autre en seulement 2,4 heures.
Dans le roman « Contact » de Carl Sagan, l'héroïne voyage à travers un système de trous noirs, mais les fusions d'étoiles à neutrons sont en réalité aussi des « trous de ver » pour les ondes gravitationnelles.