Magnétars : les aimants les plus puissants de l'univers

A magnétar est un type d'étoile à neutrons dotée du champ magnétique le plus puissant connu dans l'univers, jusqu'à mille milliards de fois plus puissant que celui de la Terre. Ces cadavres stellaires rares et extrêmes contiennent plus de masse que le Soleil dans une sphère de la taille d’une ville, et leur magnétisme est si intense qu’il serait mortel à des milliers de kilomètres et pourrait déformer la structure même des atomes.

De l'étoile mourante à l'aimant cosmique

Les magnétars naissent, comme les étoiles à neutrons ordinaires, lorsqu'une étoile massive épuise son carburant et que son noyau s'effondre dans une supernova. Ce qui distingue un magnétar, c'est la force de son champ magnétique, qui peut atteindre 10¹⁵ gauss – comparé à quelques gauss pour un aimant de réfrigérateur. La manière exacte dont de tels champs apparaissent est encore débattue, mais une idée maîtresse est un mécanisme de « dynamo » dans lequel le barattage violent et rapide de l'intérieur fluide de l'étoile à neutrons nouveau-née amplifie le champ jusqu'à des valeurs colossales dans les premières secondes de sa vie.

Tremblements d'étoiles et éruptions géantes

Le champ magnétique d'un magnétar est si puissant qu'il stresse et fissure la croûte rigide de l'étoile, déclenchant tremblements d'étoiles. Ces ruptures soudaines libèrent de prodigieuses explosions de rayons X et gamma. Les événements les plus violents, appelés fusées éclairantes géantes, peut brièvement éclipser des galaxies entières en rayons gamma. En 2004, une éruption géante provenant d'un magnétar situé à 50 000 années-lumière était si puissante qu'elle a perturbé de manière mesurable la haute atmosphère terrestre. Dans leurs moments les plus calmes, les magnétars sont observés comme répéteurs gamma doux et pulsars à rayons X anormaux — deux classes d'objets désormais considérées comme étant le même type d'étoile.

Pourquoi ils sont importants

Les magnétars sont des laboratoires naturels pour une physique impossible à recréer sur Terre : de la matière à la densité nucléaire et des champs électromagnétiques proches de la limite quantique où le vide lui-même se comporte étrangement. Ils ont également été liés à certains sursauts radio rapides – des éclairs d’ondes radio d’une milliseconde provenant de tout le cosmos – après qu’un sursaut ait été attribué à un magnétar dans notre propre galaxie en 2020, liant ces signaux mystérieux à la physique extrême des étoiles à neutrons.

Une idée fausse courante

La puissance d’un magnétar n’est pas due à la fusion nucléaire, comme le fait une étoile normale. Un magnétar a cessé de fusionner ; ses éruptions et sa lueur constante sont alimentées par la désintégration et le réarrangement de ses champ magnétique. C’est, littéralement, une étoile fonctionnant grâce au magnétisme.