Les étoiles à neutrons sont des résidus extraordinairement compacts, produits par l'effondrement du cœur d'étoiles massives lorsque celles-ci ont épuisé leur combustible. Certaines d'entre elles, les magnétars, possèdent des champs magnétiques colossaux, près de mille fois plus intenses que ceux des étoiles à neutrons et émettent des bouffées de rayons X et gamma. Notre galaxie en abrite une trentaine. Pour quelles raisons certaines étoiles deviennent-elles des magnétars et non pas des étoiles à neutrons classiques ?

Des chercheurs sont parvenus à simuler l'évolution du champ magnétique au cours des premières secondes après la formation d'un magnétar, en utilisant des modèles magnéto-hydrodynamiques dérivés de ceux décrivant le magnétisme du Soleil ou de la Terre. Une fois le cœur de fer de l'étoile effondré sur lui-même, celui-ci se refroidit en émettant massivement des neutrinos, ce qui crée des mouvements convectifs capables d'amplifier le champ magnétique (par « effet dynamo »). Si la rotation de l'étoile sur elle-même est assez rapide pour modifier l'équilibre des forces qui gouverne l'intensité du champ magnétique, celle-ci atteint des niveaux spectaculaires qui sont la signature des magnétars. Une vitesse de rotation élevée apparaît donc comme un ingrédient essentiel dans la formation d'un magnétar.

À la différence des théories alternatives, cette nouvelle approche offre un éclairage inédit sur les explosions d'étoiles massives mettant en jeu des énergies phénoménales, comme les supernovas « superlumineuses » ou les « hypernovas ». Elle relie en effet naturellement le champ magnétique et la vitesse de rotation extrêmes nécessaires pour expliquer le « moteur » des plus fortes explosions connues à ce jour.

Les calculs ont été réalisés sur le supercalculateur Occigen du Centre informatique national de l'enseignement supérieur (Cines).