On commence peut-être à détecter des étoiles qui brûlent de la matière noire
Il y a presque une décennie, les premières détections directes d’ondes gravitationnelles ont été réalisées sur Terre, marquant le début de l’ère de l’astronomie gravitationnelle. Ces détections ont révélé des signaux intenses, associés à des collisions entre trous noirs stellaires et étoiles à neutrons. Les ondes gravitationnelles semblent se déplacer à la même vitesse que la lumière, conformément aux prédictions de la théorie de la relativité générale d’Einstein.
Un fond cosmique stochastique d’ondes gravitationnelles
Récemment, l’utilisation des pulsars, ces étoiles à neutrons émettant des ondes radio, a permis de détecter un fond d’ondes gravitationnelles à des fréquences très basses, autour du nanohertz. Ce fond est considéré comme stochastique, résultant de la superposition des ondes émises par des trous noirs supermassifs en orbite.
Des chercheurs de l’Université Colgate, Sohan Ghodla et Cosmin Ilie, ont publié une étude dans Physical Review D suggérant l’existence d’étoiles noires supermassives, capables de brûler de la matière noire. Ce concept, proposé en 2007 par Katherine Freese et Paolo Gondolo, repose sur l’idée que la matière noire, plus dense dans les premiers âges de l’Univers, pourrait jouer un rôle crucial dans la formation des premières étoiles.
Des étoiles qui brillent en brûlant de la matière noire
Les étoiles noires, ou Dark Stars, pourraient avoir une masse allant de 500 à 1 000 fois celle du Soleil, et même jusqu’à un million de masses solaires. Ces étoiles géantes pourraient se former dans des halos de matière noire, où une quantité significative de matière noire serait accrétée par la proto-étoile. Ce processus pourrait entraîner des réactions d’annihilation de matière noire, libérant plus d’énergie que les réactions de fusion habituelles.
Conséquences et implications
Les résultats théoriques concernant ces étoiles noires pourraient aider à expliquer la formation des trous noirs supermassifs, présents dans presque toutes les galaxies. Les ondes gravitationnelles détectées aujourd’hui pourraient ainsi servir de « fossiles » de l’aube cosmique, fournissant des informations sur les mécanismes ayant conduit à la formation des premiers trous noirs géants.
Source : Futura Sciences.
