Pourquoi les pulsars ne tournent pas plus vite qu'un mixeur ✛

Original: "Sub-Millisecond Pulsars: Missing or Impossible?"
arXiv:2608.23704v1 · 2026-08-24 · CC BY 4.0 · 1 min
Le pulsar le plus rapide effectue 716 tours par seconde, mais impossible d'aller plus vite : la piste d'élan n'y suffit pas.

Imaginez une toupie que l'on fait tourner en versant de l'eau dessus. Pour qu'elle tourne très vite, il faut beaucoup d'eau, mais si on verse trop fort, l'eau éclabousse et n'atteint pas la toupie. Il en va de même pour les pulsars : ce sont des étoiles ultra-denses qui accélèrent lorsque de la matière d'une étoile compagne tombe sur elles. Le pulsar connu le plus rapide effectue 716 tours par seconde, plus vite qu'un mixeur de cuisine. Mais pour tourner encore plus vite, il lui faudrait accumuler une masse égale au quart de celle du Soleil. L'étoile compagne ne peut pas fournir cette matière assez lentement : elle est soit trop légère, soit elle vit trop peu de temps.

Même si un tel pulsar ultra-rapide apparaissait, il ralentirait rapidement à cause de la perte d'énergie, comme une toupie que l'on cesse de lancer.

Les scientifiques ont vérifié : peut-être que de tels pulsars existent, mais que nous ne les voyons pas ? Ils ont ajouté aux données du télescope des milliers de pulsars ultra-rapides artificiels et ont observé si les programmes les détecteraient. Il s'est avéré que les plus brillants seraient certainement repérés. Donc, ils n'existent vraiment pas, ou alors ils disparaissent trop vite. C'est comme si vous cherchiez un recordman qui aurait couru le 100 mètres en 8 secondes, mais que vous découvriez qu'un tel résultat nécessite une piste d'élan plus longue que ne le permet le stade.

Le pulsar connu le plus rapide, PSR J1748-2446ad, effectue 716 tours par seconde, plus vite qu'un mixeur de cuisine. S'il avait la taille de la Terre, un point à son équateur se déplacerait à environ 0,24 fois la vitesse de la lumière.

Dans le roman « L'Œuf du Dragon » de Robert Forward, une étoile à neutrons tourne si vite que des créatures vivent à sa surface et perçoivent le temps différemment. Un pulsar sous-milliseconde serait un objet encore plus extrême, mais la physique montre que de telles étoiles ne peuvent pas exister longtemps.

P_{eq} \simeq 1.40 \, \text{ms} \, B_8^{6/7} \left( \frac{\dot{M}}{0.1 \dot{M}_{\text{Edd}}} \right)^{-3/7} M_{1.4}^{-5/7} R_{13}^{18/7}
Période pour laquelle le moment magnétique et le moment d'accrétion s'équilibrent ; dépend du champ magnétique, du taux d'accrétion, de la masse et du rayon.
\Delta M_{\text{eq}} \simeq 0.22 \, M_\odot \, \frac{(M/M_\odot)^{1/3}}{P_{\text{ms}}^{4/3}}
Masse nécessaire pour accélérer une étoile à neutrons jusqu'à la période P_ms ; pour 1 ms, il faut environ 0,25 masse solaire.
P_H \simeq 0.0619 \, \text{ms} \, \left( \frac{M}{M_\odot} \right) \frac{1 + \sqrt{1 - a_*^2}}{a_*}
Temps caractéristique de rotation de l'espace-temps à l'horizon d'un trou noir ; pour 10 masses solaires et a*=1, cela donne 0,6 ms.
Scientifiques
Enrico FermiPaul DiracSubrahmanyan ChandrasekharMichael FaradayHendrik LorentzAlbert Einstein
Notions
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