Des astronomes ont découvert qu’une étoile filante effondrée a déchiqueté et consommé la quasi-totalité de la masse de sa voisine stellaire, devenant ainsi l’étoile à neutrons la plus lourde jamais connue.
L’étoile effondrée – un pulsar – qui tourne 707 fois par seconde, est également l’une des étoiles à neutrons qui tourne le plus vite dans la galaxie de la Voie lactée, selon l’étude publiée mardi dans la revue .The Astrophysical Journal Letters.
L’étoile à neutrons est la plus lourde observée à ce jour, avec une masse 2,35 fois supérieure à celle du soleil, selon les chercheurs, dont ceux de l’Université de Californie (UC) Berkeley aux États-Unis.
Les résultats peuvent aider à comprendre l’état étrange de la matière à l’intérieur d’objets aussi denses, qui pourraient s’effondrer entièrement dans un trou noir s’ils deviennent beaucoup plus lourds.
Les étoiles à neutrons sont si denses (un pouce cube pèse plus de 10 milliards de tonnes) que leur noyau est la matière la plus dense de l’univers, juste après les trous noirs.
“Une étoile à neutrons est comme un noyau géant, mais lorsque vous avez une masse solaire et demie de cette matière, ce qui représente environ 500 000 masses terrestres de noyaux qui s’accrochent les uns aux autres, on ne sait pas du tout comment ils vont se comporter”, a déclaré Alex Filippenko, co-auteur de l’étude et professeur d’astronomie à l’université de Berkeley.
La masse observée de l’étoile à neutrons, 2,35 fois celle du Soleil, est proche de la limite supérieure de telles entités stellaires, selon les scientifiques.
Les astronomes soupçonnent que lorsqu’une étoile dont le noyau est supérieur à environ 1,4 masse solaire s’effondre à la fin de sa vie, elle forme un objet dense et compact dont l’intérieur est soumis à une pression si élevée que tous ses atomes sont écrasés ensemble pour former une mer de neutrons et de leurs constituants subnucléaires, les quarks.
Les étoiles à neutrons naissent en rotation, et se révèlent être des pulsars, émettant des faisceaux de rayonnement sous forme d’ondes radio, de rayons X ou même de rayons gamma qui éclairent la Terre en tournant, comme le faisceau rotatif d’un phare.
L’étoile à neutrons observée, découverte pour la première fois en 2017, est appelée pulsar ” veuve noire ” en référence à la tendance des araignées veuves noires femelles à consommer le mâle beaucoup plus petit après l’accouplement.
Son étoile compagnon, d’une masse d’environ 20 fois celle de Jupiter, avait son côté faisant face à l’étoile à neutrons chauffé à 5 927°C (10 700°F) – une température suffisamment chaude et brillante pour être observée à l’aide d’un télescope.
Comme cette étoile à neutrons devient de plus en plus énergique en retirant de la matière de son compagnon, elle émet des centaines de pulsations par seconde.
“En combinant cette mesure avec celles de plusieurs autres veuves noires, nous montrons que les étoiles à neutrons doivent atteindre au moins cette masse, 2,35 plus ou moins 0,17 masses solaires” [before collapsing into black holes].[before collapsing into black holes],” explique Roger W Romani, un autre co-auteur de l’étude.
“En retour, cela fournit certaines des contraintes les plus fortes sur la propriété de la matière à plusieurs fois la densité observée dans les noyaux atomiques. En effet, de nombreux modèles de physique de la matière dense, par ailleurs populaires, sont exclus par ce résultat”, a-t-il ajouté.
