Comment un radiotélescope a percé la brume et découvert de nouvelles étoiles-phares
Si l'on allume un projecteur dans la brume, le faisceau devient trouble et court. C'est à peu près ainsi que les ondes radio des pulsars se perdent dans le milieu interstellaire : les électrons libres brouillent le signal, comme les gouttes d'eau brouillent la lumière. Les pulsars sont des étoiles à neutrons qui tournent des centaines de fois par seconde et émettent des impulsions radio, tels des phares. Dans les amas globulaires, ces boules denses de vieilles étoiles, ces pulsars devraient être nombreux. Mais les radiotélescopes classiques, à la fréquence de 1,4 GHz, ne les voient souvent pas, car le signal est trop brouillé.
Les astronomes ont donc décidé d'essayer une fréquence plus élevée, autour de 2,4 GHz. Ils ont utilisé le radiotélescope MeerKAT en Afrique du Sud et ont observé 14 amas globulaires. La haute fréquence souffre moins du brouillage, comme un projecteur à plus courte longueur d'onde perce mieux la brume. Les données ont été traitées par ordinateur : on recherchait des signaux périodiques, puis on les vérifiait à la main. Dans l'amas Glimpse-C01, quatre nouveaux pulsars ont été trouvés. L'un d'eux, J1848−0129C, tourne en 6,44 millisecondes et orbite autour de son compagnon en 5,03 jours. Le compagnon le masque parfois à notre vue, si bien que le pulsar disparaît périodiquement : c'est ce qu'on appelle une éclipse. Un autre nouveau pulsar, J1848−0129D, tourne en 17,1 millisecondes et possède un compagnon massif.
Auparavant, on ne savait pas combien de pulsars nous échappaient à cause de cette brume. Aujourd'hui, il est clair que la haute fréquence aide à les repérer. À l'avenir, lorsque MeerKAT sera encore plus sensible, nous pourrons voir davantage de ces phares.
J1848−0129F possède la plus grande mesure de dispersion de tous les pulsars jamais associés à un amas globulaire : 520,1 pc/cm³. Cela signifie que sur le chemin qui nous sépare de lui, le rayon a traversé une quantité énorme d'électrons libres, comme si l'on regardait une étoile à travers une vitre embuée.
Dans le roman « Rendez-vous avec Rama » d'Arthur Clarke, des astronomes remarquent un objet anormal qui perce à travers les interférences. Nos radiotélescopes, qui percent la poussière galactique aux hautes fréquences, rappellent cette image : nous aussi, nous cherchons des aiguilles dans une botte de foin, mais pas dans l'espace, dans les données.