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Les étoiles à neutrons sont si denses que leur surface ne peut varier en hauteur que de 0,1 millimètre, grâce à leur gravité extrême. Des noyaux résiduels d’étoiles devenues supernovas, les étoiles à neutrons comptent parmi les objets connus les plus denses de l’univers.

Elles sont très denses

Elles peuvent contenir jusqu’à deux fois la masse de notre Soleil dans un espace incroyablement petit de seulement deux douzaines de kilomètres de diamètre, soit la taille d’une ville.
L’intense attraction gravitationnelle des étoiles à neutrons signifie que leur surface, une fine croûte d’hydrogène et d’hélium, est aplatie de manière extrêmement lisse, mais il peut y avoir de petites déformations en forme de bosses résultant de l’activité de l’étoile. Maintenant, une nouvelle modélisation a montré que ces déformations sont probablement au moins 100 fois plus petites qu’on ne le pensait auparavant.
« Les étoiles à neutrons sont des objets incroyablement sphériques », explique Fabian Gittins de l’université de Southampton, au Royaume-Uni. « C’est vraiment très remarquable ». Gittins et ses collègues ont modélisé différentes forces mathématiques agissant sur les étoiles à neutrons et ont constaté que toute déviation de la surface ne pouvait atteindre que 0,1 millimètre de hauteur avant que la croûte ne se fracture.

Des explications de leurs déformations

« Nous avons découvert qu’un certain nombre d’hypothèses étaient incorrectes », explique Gittins. « Les précédents travaux ont forcé ces étoiles à prendre une forme qui n’est pas physiquement possible ». Les causes de ces déformations pourraient inclure le refroidissement de l’étoile, le changement de sa vitesse de rotation ou l’accrétion de matière provenant d’une autre étoile, a découvert l’équipe.
Les astronomes pensaient que ces variations à la surface d’une étoile à neutrons pouvaient déformer suffisamment l’espace-temps pour produire des ondes gravitationnelles que nous pourrions détecter, mais ces derniers travaux suggèrent qu’elles pourraient être plus difficiles à repérer que prévu.
« Nous ne pourrions le faire qu’avec des détecteurs d’ondes gravitationnelles de troisième génération », tels que le télescope souterrain Einstein proposé en Europe, explique Gittins.
Cette recherche a été pré-publiée dans arXiv.
Source : New Scientist
Crédit photo : iStock