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Les astronomes découvrent une étoile à neutrons massive qui ne devrait presque pas exister

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Illustration du pulsar et d'une étoile naine blanche à proximité, utilisée par les scientifiques pour mesurer la masse du pulsar.

NRAO / AUI / NSF

Les scientifiques disent qu'ils ont trouvé une étoile à neutrons en rotation, ou pulsar, qui est compactée de façon si dense qu'elle pourrait bien être à la limite de ce qui est possible. Il pourrait exister de manière précaire au point de basculement où toute pression supplémentaire provoquerait son effondrement complet et formerait un nouveau trou noir.

Une équipe d'astronomes utilisant le télescope Green Bank en Virginie-Occidentale a découvert que le pulsar à rotation rapide, appelé J0740 + 6620, était l'étoile à neutrons la plus massive jamais mesurée.

Une étoile à neutrons est un objet cosmique très étrange qui est fondamentalement le reste fortement comprimé d'une étoile massive après une explosion de supernova.

"Les étoiles à neutrons ont ce point de basculement où leurs densités intérieures deviennent si extrêmes que la force de gravité dépasse même la capacité des neutrons à résister à un nouvel effondrement", a déclaré Scott Ransom, astronome à l'Observatoire national de radioastronomie (NRAO) et co-auteur d'une publication papier lundi dans Nature Astronomy. "Chaque étoile à neutrons" la plus massive "que nous trouvons nous rapproche de l'identification de ce point de basculement et nous aide à comprendre la physique de la matière à ces densités époustouflantes."

Pour commencer à imaginer la densité, imaginez notre soleil, qui a 333 000 fois la masse de la Terre. Je l'ai? Ok, imaginons maintenant que le soleil a un jumeau et que cette paire de jumeaux a une petite soeur appelée Proxima Centauri, qui est l’étoile la plus proche au-delà du soleil; elle est une étoile naine rouge avec une masse qui est environ un sixième de celle du soleil.

Imaginez maintenant que vous puissiez prendre ces trois étoiles et les faire défiler à travers le plus gros compacteur de l'univers, en les écrasant pour créer un objet exotique de la taille d'une sphère de 30 km.

Plus simplement encore, c'est comme si vous preniez ces trois étoiles massives pour les réduire à peu près à la taille de la ville de Denver.

"Les stars des neutrons sont aussi mystérieuses que fascinantes", a déclaré Thankful Cromartie, étudiante de troisième cycle à l'Université de Virginie et membre du NRAO. "Ces objets de la taille d'une ville sont des noyaux atomiques essentiellement ginormaux. Ils sont si gigantesques que leurs intérieurs prennent des propriétés étranges. Trouver la masse maximale que la physique et la nature permettront de nous en apprendre beaucoup sur ce domaine autrement inaccessible en astrophysique."

La mesure de cette étoile à neutrons est en réalité apparue dans le cadre de la recherche d'ondes gravitationnelles par NRAO.

"Au Green Bank, nous essayons de détecter les ondes gravitationnelles des pulsars", a expliqué Maura McLaughlin, professeur à l'Université de Virginie-Occidentale. "Pour ce faire, nous devons observer de nombreux pulsars millisecondes, qui sont des étoiles à neutrons en rotation rapide. Cette découverte n'est pas un papier de détection d'ondes gravitationnelles, mais l'un des nombreux résultats importants qui ont découlé de nos observations."

Les étoiles à neutrons et les pulsars sont les objets "normaux" les plus denses que nous connaissions. La seule chose plus dense est un trou noir, ce qui n'est certainement pas normal. En tant que telle, cette découverte spécifique de pulsars est aussi proche que nous ne sommes jamais parvenue à définir la ligne de démarcation entre les objets normaux et les objets les plus déroutants, mystérieux et exotiques existants.

Publié à l'origine à 10h38.

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