Des astrophysiciens de l’Université Goethe (Francfort) ont pu établir une nouvelle limite pour la masse maximale des étoiles à neutrons: au plus 2,16 masses solaires.
Les étoiles à neutrons ont été découvertes dans les années 1960. et à partir de ce moment-là, il était important de comprendre quelle était leur masse maximale. Contrairement aux trous noirs, ces étoiles ne peuvent pas gagner de masse de manière arbitraire.
Avec un rayon de 12 km et une masse deux fois supérieure à celle du solaire, les étoiles à neutrons sont considérées comme l’un des objets les plus denses de l’espace. Ils parviennent à former des champs gravitationnels si puissants qu'ils peuvent rivaliser avec les trous noirs. Habituellement, leur masse est égale à 1,4 fois celle du soleil, mais il existe des pulsars, comme le PSR J0348 + 0432, dont le chiffre atteint 2,01 masses solaires.
La densité de telles étoiles est incroyable. Imaginez que l'Himalaya se presse dans une chope de bière! Mais il y a des signes qu'une étoile à neutrons avec une masse maximale va s'effondrer dans un trou noir si vous ajoutez au moins un neutron. Afin de déterminer une limite de masse maximale exacte, les scientifiques ont appliqué l'approche de la «relation universelle». Autrement dit, presque toutes les étoiles à neutrons se ressemblent, ce qui signifie que leurs propriétés peuvent être exprimées en termes de quantités sans dimension. Les chercheurs ont combiné des relations universelles avec des données sur les signaux d'une onde gravitationnelle et le rayonnement électromagnétique subséquent (kilon). Cela simplifie grandement les calculs, car cela les rend indépendants de l'équation d'état.
En conséquence, nous obtenons un excellent exemple de l'interaction de la recherche théorique et expérimentale. Dans un proche avenir, on s'attend à ce que l'astronomie gravitationnelle puisse observer davantage d'événements similaires. Cela réduira davantage les incertitudes et aidera à mieux comprendre le comportement d'une substance dans des conditions extrêmes.
