En astronomie, les échelles de temps sont si longues qu'il est rare de surprendre une étoile en train de passer d'une phase de sa vie à une autre. Face à deux astres ayant des traits communs, les astronomes sont ainsi confrontés à une question : s'agit-il de deux types d'objets différents, ou au contraire de deux membres d'une même famille à deux stades d'évolution différents ?

C'est dire l'importance des observations réalisées par Victoria Kaspi, de l'Université McGil, à Montréal, au Canada, et ses collègues, qui confirment que des étoiles nommées pulsars millisecondes sont bien le résultat de l'évolution de pulsars classiques.

Les pulsars sont des étoiles à neutrons – des résidus hyperdenses d'explosions d'étoiles massives – qui tournent rapidement sur elles-mêmes en émettant un puissant faisceau d'ondes radio, lequel balaye l'espace de façon périodique. Ces « phares du cosmos » tournent en général relativement lentement – une dizaine de fois par seconde tout au plus – et ralentissent progressivement jusqu'à s'éteindre en quelques centaines de milliers d'années.

Il existe cependant des pulsars, moins nombreux, qui tournent sur eux-mêmes plusieurs centaines de fois par seconde. En outre, ces pulsars dits millisecondes semblent ne pas ralentir au fil du temps. Dérivent-ils des pulsars classiques, ou ont-ils une origine différente ?

On soupçonne depuis longtemps les pulsars millisecondes d'être des pulsars classiques «  ecyclés » au sein de systèmes binaires : la vitesse de rotation d'un pulsar classique serait augmentée par l'accrétion de matière arrachée à une étoile compagnon. Ce phénomène n'avait cependant jamais été observé.

Des épisodes d'accrétion avaient certes été observés en rayons X au sein de systèmes binaires comportant des étoiles à neutrons – on parle de système binaire X de faible masse, ou LMXB –, mais aucune pulsation radio n'avait été décelée. Les astronomes avaient supposé que l'émission radio était perturbée par la présence du disque et l'accrétion de matière, et ne pouvait être repérée qu'au moment où la quantité de matière tombant sur le pulsar était suffisamment réduite.

C'est ce qui semble s'être produit pour le pulsar J1023. Lors d'un recensement du ciel en ondes radio réalisé en 2007 à l'aide du radiotélescope de Green Bank, en Virginie-Occidentale, Victoria Kaspi et ses collègues ont repéré un pulsar milliseconde situé à 4 000 années-lumière de la Terre.
Or ce pulsar avait déjà été détecté par hasard en ondes radio par le Very Large Array (VLA) en 1998, et observé en lumière visible par le Sloan Digital Sky Survey en 1999. Il s'agissait alors d'un pulsar classique dans un système binaire, accompagné d'une étoile deux fois moins massive que le Soleil.

Observé de nouveau en 2000, pourtant, l'objet avait dramatiquement changé : il était alors entouré d'un disque d'accrétion, et l'émission radio avait disparu. En d'autres termes, c'était devenu un système binaire X de faible masse. Les récentes observations révèlent que l'étoile à neutrons est devenue un pulsar milliseconde, qui tourne 592 fois par seconde sur lui-même.

Avec cette observation, c'est ainsi la dernière étape du scénario de recyclage des pulsars classiques en pulsars millisecondes qui est mise en évidence. Le mystère du chaînon manquant dans le scénario de la naissance des pulsars millisecondes est dissipé.