Une étoile morte tourne à 700 fois par seconde et contient plus de masse que le Soleil dans une sphère de 20 kilomètres
Dans l’univers, des objets tournent sur eux-mêmes à une vitesse incroyable de 700 fois par seconde, émettant des faisceaux de rayonnement avec une précision supérieure aux meilleures horloges atomiques. Ces objets, plus massifs que le Soleil, sont des étoiles mortes, et leur découverte a confirmé des prédictions audacieuses de la physique nucléaire.
La mort d’une étoile massive en 30 secondes
Lorsqu’une étoile dont la masse dépasse huit fois celle du Soleil épuise son combustible nucléaire, son cœur s’effondre en moins d’une seconde. Ce processus brutal éjecte les couches externes dans l’espace lors d’une explosion de supernova, laissant derrière elle une étoile à neutrons. Cet objet, compressé dans une sphère d’environ 20 kilomètres de diamètre, possède une masse comprise entre 1,4 et 2 fois celle du Soleil. La densité de cette étoile est telle qu’une cuillère à café de sa matière pèserait environ un milliard de tonnes.
Le signal qui a révélé l’existence des pulsars
Le 28 novembre 1967, Jocelyn Bell, doctorante à l’Université de Cambridge, détecte un signal régulier dans ses données radioastronomiques : une impulsion toutes les 1,337 secondes. Ce signal, baptisé LGM-1 pour « Little Green Men 1 », était en réalité le premier pulsar détecté. L’étoile à neutrons, en rotation rapide, émet un faisceau de rayonnement radio qui, lorsqu’il balaie la Terre, est capté par des radiotélescopes.
Pulsars millisecondes : 700 rotations par seconde
Les pulsars ordinaires tournent de quelques fois par seconde à plusieurs dizaines de fois. Toutefois, certains pulsars, appelés pulsars millisecondes, tournent plusieurs centaines de fois par seconde. Le record actuel est détenu par PSR J1748-2446ad, qui effectue 716 rotations par seconde, atteignant une vitesse équatoriale d’environ 24 % de la vitesse de la lumière. Ces pulsars, stabilisés par l’accrétion de matière d’une étoile compagnon, surpassent les meilleures horloges atomiques sur des périodes de plusieurs années.
Ce que révèle l’intérieur d’une étoile à neutrons
L’intérieur d’une étoile à neutrons reste une frontière active de la physique. Sa densité pourrait permettre aux neutrons de se dissoudre en quarks et gluons, formant un état de plasma quark-gluon. Bien que des modèles aient été proposés, le consensus sur la structure interne exacte demeure absent. Le télescope spatial NICER de la NASA, dédié à l’observation des étoiles à neutrons, fournit des mes qui aident à contraindre ces modèles.
L’intérieur d’une étoile à neutrons contient la matière la plus dense possible sans s’effondrer en trou noir, opérant à la frontière entre la mécanique quantique et la relativité générale, là où nos théories actuelles commencent à diverger.
Source : SciencePost.
