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.
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.