Des scientifiques ont repéré une explosion “parfaite” dans l’espace qui, selon eux, “n’a aucun sens”.
Depuis des années, les chercheurs tentent de comprendre la nature des “kilonovae”, ces énormes explosions qui se produisent lorsque deux étoiles à neutrons s’entrechoquent. Elles comptent parmi les explosions les plus puissantes de l’univers, créent les conditions physiques les plus extrêmes dans le cosmos et, ce faisant, sont responsables de tout, des trous noirs à l’or.
Mais beaucoup de choses sur les kilonovae restent encore mystérieuses pour les scientifiques. Cela inclut la forme que pourraient prendre les explosions elles-mêmes.
Les chercheurs avaient supposé qu’elles étaient aplaties et asymétriques. Cela correspondait à la fois aux attentes et aux modèles de telles explosions.
De nouvelles recherches affirment avoir montré que l’explosion est en fait une sphère presque parfaite, et qu’elle est complètement symétrique. Les chercheurs ne savent pas comment cela est possible et suggèrent que cela doit être le résultat d’une physique inconnue.
“Personne ne s’attendait à ce que l’explosion ressemble à cela. Cela n’a aucun sens qu’elle soit sphérique, comme une boule. Mais nos calculs montrent clairement qu’elle l’est. Cela signifie probablement que les théories et les simulations des kilonovae que nous avons étudiées au cours des 25 dernières années manquent de physique importante”, a déclaré Darach Watson, professeur associé à l’Institut Niels Bohr et deuxième auteur de l’étude.
La nature de cette nouvelle physique n’est toujours pas claire. Les scientifiques ont cherché un certain nombre d’explications possibles – comme l’idée que l’explosion pourrait inclure une sorte de “bombe magnétique” en son centre qui souffle tout de l’intérieur – mais certaines d’entre elles contredisent d’autres modèles et aucune explication satisfaisante n’a été trouvée.
Cette forme inattendue pourrait également aider à d’autres travaux, notamment à résoudre le mystère de longue date de la vitesse d’expansion de l’univers. Cette vitesse est l’une des mesures les plus fondamentales de la physique, mais les différentes mesures sont incohérentes, ce qui a créé un autre mystère.
“Les astrophysiciens discutent beaucoup de la vitesse d’expansion de l’Univers. Cette vitesse nous indique, entre autres, l’âge de l’Univers. Et les deux méthodes qui existent pour la mesurer divergent d’environ un milliard d’années. Nous disposons peut-être ici d’une troisième méthode qui peut compléter et être testée par rapport aux autres mesures”, a déclaré Albert Sneppen, étudiant à l’université de Copenhague et premier auteur d’un article décrivant les résultats.
Pour l’instant, les chercheurs utilisent divers objets dans l’espace pour mesurer cette vitesse, en calculant la distance entre ces objets et son évolution. Kilonovae pourrait être un autre ajout utile à cet ensemble d’objets, fournissant une autre mesure.
“S’ils sont brillants et essentiellement sphériques, et si nous savons à quelle distance ils se trouvent, nous pouvons utiliser les kilonovae comme un nouveau moyen de mesurer la distance indépendamment – une nouvelle sorte de règle cosmique”, a déclaré le professeur Watson.
“La connaissance de la forme de l’objet est cruciale, car si l’objet n’est pas sphérique, il émet différemment selon l’angle de vue. Une explosion sphérique permet une bien meilleure précision dans la mesure.”
Les nouvelles conclusions sont tirées de données prises pour la première fois en 2017, sur une kilonova située à 140 millions d’années-lumière, qui a été la première à être examinée en détail. Ces données fournissent encore de nouvelles perspectives, comme celle-ci, aux scientifiques qui continuent à essayer de les comprendre.
Dans les années à venir, les scientifiques espèrent toutefois recueillir des informations sur d’autres kilonovae, notamment grâce aux observatoires LIGO qui détectent des ondulations dans le tissu de l’espace-temps. Avec des informations sur un plus grand nombre d’explosions, les chercheurs devraient être en mesure d’en apprendre davantage sur elles, notamment sur la façon dont elles acquièrent leur forme inattendue et inexplicable.
Les résultats sont présentés dans un nouvel article intitulé “Spherical symmetry in the kilonova AT2017gfo/GW170817”, publié dans la revue Nature.
