Depuis plus de deux décennies, un signal radio provenant du pulsar du Crabe affiche des bandes parfaitement espacées. Cette observation a longtemps intrigué la communauté astronomique, car aucun autre pulsar ne montre une telle régularité.
Ce pulsar correspond au noyau effondré d'une étoile ayant explosé en supernova en l'an 1054, situé à environ 6 500 années-lumière de la Terre. Sa relative proximité et sa luminosité en font un objet d'étude privilégié pour examiner les vestiges stellaires.
La plupart des émissions radio des pulsars sont larges et peu structurées, pas aussi nettes et en bandes que pour le pulsar du Crabe.
Récemment, des travaux ont permis de lever le voile sur cette singularité, l'attribuant à une combinaison particulière entre les propriétés du plasma et les effets de la gravité. Mikhail Medvedev, de l'Université du Kansas, a présenté ces résultats lors d'un sommet de physique, et un article a été accepté dans le
Journal of Plasma Physics.
Dans la magnétosphère du pulsar, le plasma agit comme une lentille qui élargit la propagation des ondes radio, générant des zones de faible intensité. Ce phénomène est bien connu en physique des plasmas, mais il interagit ici avec une force opposée, la gravité, qui tend à concentrer les rayons.
Selon la théorie de la relativité d'Einstein, la gravité courbe l'espace-temps et fonctionne comme une lentille focalisante. En se superposant à l'effet dispersif du plasma, elle permet la formation d'interférences précises, où certaines fréquences sont amplifiées et d'autres annulées, produisant les bandes observées.
Cette découverte offre aux scientifiques un moyen d'explorer encore plus les étoiles à neutrons et autres objets compacts. L'analyse de ces signaux permet d'estimer la distribution de matière autour de ces astres et même de sonder leur intérieur grâce aux effets gravitationnels.
Bien que le modèle actuel explique qualitativement les bandes, des ajustements sont attendus, par exemple en intégrant la rotation du pulsar.