Le 15 novembre 2023 à 15h36 UT, l'observatoire spatial européen Integral, en orbite depuis 2002, enregistre un signal en rayons gamma très intense, d'un dixième de seconde seulement. Une alerte est émise 13 secondes plus tard au centre de données du satellite et les astronomes d'astreinte dont Diego Götz de l'Irfu comprennent rapidement que ce signal provient de la galaxie du Cigare M82, située à 12,5 millions d'années-lumière.
Coalescence de deux étoiles à neutrons ou magnétar ?
Les chercheurs hésitent sur l'origine de ce signal : accompagne-t-il la coalescence de deux étoiles à neutrons ou s'agit-il de l'émission rare et extrêmement intense (giant flare) d'un magnétar – une étoile à neutrons au champ magnétique gigantesque ?
Pour le savoir, ils interrogent plusieurs observatoires spatial et terrestres :
- XMM-Newton dans les rayons X ;
- le Telescopio Nazionale Galileo et l'Observatoire de Haute-Provence dans le domaine visible ;
- Ligo/Virgo/Kagra pour les ondes gravitationnelles.
Le 4e « feu d'artifice » de magnétar détecté en 50 ans
Aucun signal transitoire détecté n'a été détecté ! Cela exclut l'hypothèse de la coalescence d'étoiles à neutrons qui a toujours une contrepartie rémanente en rayons X et en visible et qui aurait donné lieu à un signal détectable en ondes gravitationnelles. Reste donc le giant flare produit de manière sporadique par un magnétar – une étoile à neutrons, issue d'une étoile plus de huit fois plus massive que notre Soleil, et possédant un champ magnétique jusqu'à dix mille fois plus élevé qu'un pulsar.
Une trentaine de magnétars sont connus dans notre galaxie et dans le Nuage de Magellan. Jusqu'à présent, seulement trois giant flares ont été détectés en 50 ans d'observations.
M82 est une galaxie brillante à fort taux de formation stellaire. C'est donc un lieu de formation d'étoiles massives susceptible d'engendrer, en fin de vie, des étoiles à neutrons. La découverte d'un magnétar dans ce type de galaxie confirme l'hypothèse que les magnétars sont des objets jeunes et qu'il faut viser ce type de galaxies pour continuer à détecter ce type d'objets.