Un aspect intéressant de la vie des étoiles à neutrons fut
découvert lorsque les premières observations du ciel dans le domaine des rayons
X eurent lieu. L'atmosphère terrestre étant opaque à ces rayons, il fallait la dépasser.
Ce furent d'abord, dans les années 1960, des télescopes placés dans des ballons ou des fusées
et qui pouvaient étudier le ciel pendant de courtes périodes. Puis, en 1970, ce fut Uhuru, le
premier satellite dans le domaine X, qui mit en évidence plus d'une centaine de sources très
puissantes. Depuis, de nombreux autres satellites d'étude du domaine X nous ont donné une vue
plus approfondie. On peut en particulier citer les observatoires Einstein en 1978, ROSAT en
1990, ainsi que Chandra et XMM-Newton tous deux lancés en 1999.
La plupart des sources de rayons X sont des étoiles binaires
dans lesquels se produisent les processus que nous avons déjà étudiés, transfert de masse et
création d'un disque d'accrétion. Cependant, dans ce cas, au lieu d'une naine
blanche, c'est autour d'une étoile à neutrons que tout se produit. Soumise à une gravité
formidable, la matière qui s'accumule est alors très dense et sa température extrêmement élevée.
D'après la loi de Wien, il doit donc y avoir émission d'un rayonnement thermique à très courtes
longueurs d'onde, dans les rayons X, ce qui explique les observations précédentes.
Une vue de l'amas globulaire NGC 6266 prise par le satellite Chandra dans
les rayons X. La plupart des points visibles sont des systèmes binaires contenant soit une naine
blanche soit une étoile à neutrons qui dévore la matière de sa compagne. Crédit :
NASA/CXC/MIT/D.
Pooley La plupart du temps, cette émission est continue, sans brusque variation. Mais certaines sources
X sont variables, avec une période de quelques secondes. Dans ce cas, le gaz qui tombe sur l'étoile
à neutrons est soumis à l'influence du champ magnétique et se dirige vers les deux pôles. L'impact
du gaz en ces points est extrêmement violent et donne naissance à un rayonnement très puissant.
Comme pour l'émission radio des pulsars, ce rayonnement est localisé dans un faisceau assez
étroit qui balaye périodiquement le ciel. Si la Terre se trouve par hasard sur la trajectoire
de ce faisceau, elle voit donc périodiquement une petite flambée de rayonnement, d'où le nom
de pulsar à rayons X.
Un phénomène semblable à la nova peut également se produire.
C'est le cas lorsque la matière du disque d'accrétion n'est pas affectée par le champ magnétique
et se répartit sur toute la surface de l'étoile. Étant donné les conditions extrêmes qui y règnent,
les réactions nucléaires de fusion de l'hydrogène en hélium se produisent en permanence. Il
y a ainsi création, sans événement violent, d'une couche d'hélium à la surface de l'étoile.
Finalement, lorsque la température et la densité sont suffisantes, la combustion de l'hélium
se déclenche et une explosion phénoménale se produit. Celle-ci donne lieu à une énorme quantité
de rayonnement, qualifiée de sursaut de rayons X. Le phénomène est beaucoup plus rapide que
pour les novae. Il ne dure en tout que quelques secondes, explosion et retour à la normale compris.
