Quasars - pulsars - étoiles à neutrons

La radioastronomie a permis de découvrir des objets célestes jusqu’alors insoupçonnés; c’est le cas des quasars.  Il y a prés d’une cinquantaine d’années les chercheurs qui se lançaient dans l’analyse des radiofréquences découvraient des sources puissantes localisées sur des points précis du ciel. Ils en déduisirent que ces émissions provenaient d’étoiles ou de galaxies et étaient dissociées du fond d’ondes radio diffus provenant de toutes les parties du ciel. Ne connaissant pas encore la nature exacte de ces objets, ils leur donnèrent le nom de quasar, qui n’est qu’une contraction du terme «quasi-stellar» soit littéralement « quasi-étoile ». Ces objets localisés, les physiciens purent effectuer des analyses de leur spectre. Il découvrirent  à leur stupéfaction que les raies spectrales ne correspondaient à aucun élément chimique connu. Il se mirent alors à douter que ces objets puissent n’être que de simples étoiles. Il fallut attendre le début des années soixante pour qu’un chercheur hollandais, Maarten Schmidt découvrit la réponse à cette énigme. Les quasars étant situés à d’énormes distances, leurs spectres respectifs se trouvaient de ce fait décalés vers le rouge. Les raies les plus brillantes que l’on trouvait sur les spectrographies des quasars étaient en fait les raies de l’hydrogène qui se situaient habituellement à proximité de l’ultraviolet et que l’on retrouvait ici dans le spectre visible. Aujourd’hui on dénombre environ 20.000 quasars possédant ce type de caractéristiques.

Les astronomes Walter Baade et Fritz Zwicky avaient théorisé les étoiles à neutron à la fin des années 1930, mais il fallut attendre la fin des années 1960 pour que Jocelyn Bell et son professeur Anthony Hewish ne découvrirent une radio-source qui émettait des signaux dont l’intensité variait avec une grande régularité. Rapidement d’autres radioastronomes en découvrirent de nouvelles dont les signaux variaient selon des périodes pouvant aller de quelques millisecondes à quelques secondes. La précision relative de ces pulsations était étonnante, elle voisinait le millième de milliardième. Les sources de ces signaux furent baptisés des pulsars. On en compte actuellement plusieurs centaines. Une fois de plus la question de leur nature se posait, plus énigmatique encore que pour les quasars. L’hypothèse de civilisations extra-terrestres et celle de sources parasites fut même envisagée, mais les chercheurs pensaient plus probable qu’il put s’agir d’un corps en rotation très rapide. Cependant les périodes extrêmement courtes qu’on enregistrait ne pouvaient se concevoir que provenant d’objets de très petite taille. En effet, un objet de grande dimension se serait disloqué s’il avait été animé d’une telle vitesse de rotation. C’est alors que les étoiles à neutron revinrent d’actualité, car leur taille minuscule, auraient pu justifier simultanément leur vitesse de rotation et la présence de champs électriques et magnétiques très intenses.

Les astrophysiciens se mirent alors a déterminer quelles pouvaient être les caractéristiques physiques de tels objets. Il trouvèrent des masses énormes dont la taille passait de plusieurs millions de kilomètres de diamètre à seulement quelques kilomètres ce qui causait des niveaux de densité totalement gigantesque. Les flux magnétiques de tels astres restant constant lors de l’effondrement sur eux même de ces derniers, l’intensité de ces flux augmentait jusqu’à atteindre des valeurs atteignant mille milliard de fois celle du champ magnétique terrestre. L’ensemble de ces phénomènes donne naissance à un rayonnement nommé  synchrotron, qui balaye une partie du ciel en forme de cône. C’est lorsque la terre se trouve dans cette zone régulièrement balayée, qu’elle reçoit une impulsion radio qui donne naissance au phénomène des pulsars. La nature de ce cône laisse envisager que la Terre ne peut recevoir qu’une faible partie des émissions présentes dans l’Univers.  Ainsi, les chercheurs ont pu évaluer le nombre de ces astres à plusieurs centaines de millions dans notre seule galaxie.