Nouveau mécanisme d'émission radioélectrique d'étoiles à neutrons

Nouveau mécanisme d'émission radioélectrique d'étoiles à neutrons

Des scientifiques de l’Université ITMO ont expliqué comment les étoiles à neutrons génèrent une émission radio directionnelle intense. Ils ont créé un modèle basé sur la transition des particules entre des états gravitationnels, c'est-à-dire des états quantiques dans un champ gravitationnel.

Les étoiles à neutrons sont l’un des objets astronomiques les plus étonnants, car leur densité n’est inférieure qu’aux trous noirs. A l'intérieur, il n'y a pas d'atomes et de noyaux séparés. Une densité aussi élevée a provoqué une gravité énorme, donnant lieu à des propriétés physiques uniques, telles que l’émission radio directionnelle.

Sur Terre, l'étude des étoiles à neutrons a débuté en 1967, lorsqu'elles ont commencé à capter des signaux périodiques. Au début, ils ont même pensé que c'était une cloche de civilisations extraterrestres. Mais ils ont vite compris que l’émission d’étoiles à neutrons est un processus naturel et ne contient aucun message. Les ondes radio se présentent sous la forme d'un faisceau étroit qui "brille" dans l'espace comme une balise lorsqu'une étoile tourne. Il ressemble donc à des pulsations périodiques.

Le plus mystérieux des étoiles à neutrons est le mécanisme qui génère une telle émission radio directionnelle. Plus de 50 ans, la réponse n'a pas été trouvée. Mais récemment, des chercheurs de l’Université ITMO ont décrit le processus. Ils ont développé un modèle théorique basé sur des états similaires observés dans les électrons de nanocristaux de semi-conducteurs et les champs gravitationnels. Les scientifiques ont examiné la manière dont les électrons se déplacent près de la surface d'une étoile à neutrons. Ils ne sont pas capables de la percer à cause de la forte densité de matière à l'intérieur de l'étoile. Dans le même temps, les électrons sont attirés à la surface par une puissante gravité. En conséquence, les particules sont capturées dans une couche mince juste au-dessus de la surface de l'étoile. Les lois de la mécanique quantique stipulent que l’énergie des électrons piégés ne peut prendre que des valeurs discrètes. Si des électrons tombent à la surface, ils passent par des états de gravité discrets, émettant de l'énergie sous forme d'ondes radio.

Les auteurs ont noté que malgré les résultats intéressants obtenus, ils utilisaient les principes bien connus de la physique. À savoir, le mécanisme d'émission radioélectrique pour les étoiles à neutrons ressemble à un laser ordinaire. À l'avenir, ils envisagent d'utiliser le modèle pour étudier les états gravitationnels d'autres objets massifs dans l'espace.

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