Les étoiles à neutrons au bord de l'effondrement

Les étoiles à neutrons au bord de l'effondrement

Quand une supernova explose, ses couches externes sont repoussées, laissant une étoile à neutrons super compacte. Pour la première fois, les observatoires LIGO et Virgo ont pu observer la fusion de deux étoiles à neutrons. Ils ont également réussi à mesurer leur masse totale - 2,74 solaires. Sur la base de ces observations, les scientifiques ont pu réduire la taille des étoiles à neutrons au moyen de simulations sur ordinateur. Les calculs ont conduit à un rayon minimum de 10,7 km.

Crash comme preuve

Lors d'une collision, deux étoiles à neutrons gravitent autour l'une de l'autre, fusionnant pour créer une étoile à double masse. Dans ce processus, des ondes d'oscillation gravitationnelles naissent. Cela ressemble aux vagues formées par une pierre jetée à l'eau. Plus la pierre est lourde, plus la vague est haute.

Les étoiles à neutrons au bord de l'effondrement

Les rangées supérieure et inférieure affichent une simulation de fusion par étoile à neutrons. Dans le scénario supérieur, la compression stellaire et la formation d'un trou noir étaient affichées, et dans le scénario inférieur, la création d'une étoile temporairement stable.

Les chercheurs ont modélisé différents scénarios de fusion pour les masses stellaires récemment mesurées afin de déterminer le rayon des étoiles à neutrons. Dans le même temps, ils se sont appuyés sur différents modèles et équations d'état caractérisant la structure exacte des étoiles à neutrons. Ensuite, l’équipe a vérifié si les scénarios concordaient avec les observations. Il s’est avéré que vous pouvez exclure tous les modèles menant à un crash direct, car l’effondrement crée un trou noir. Mais les télescopes ont vu des sources de lumière vive sur le site de la collision, ce qui témoigne de l'hypothèse de l'effondrement. En conséquence, il a été possible d’exclure un certain nombre de modèles de matière d’une étoile à neutrons (ceux prédisant un rayon inférieur à 10,7 km). Mais il y a encore peu d'informations sur la structure interne.

Propriétés fondamentales de la matière

Les étoiles à neutrons dépassent la masse solaire, mais leur rayon n’atteint que 10 km. En conséquence, ils tiennent plus de masse dans un espace réduit, ce qui conduit à des conditions extrêmes à l'intérieur. Les scientifiques étudient ces conditions depuis des décennies.

De nouveaux calculs aident à mieux comprendre les caractéristiques de la matière à haute densité dans notre univers. Les observations futures aideront à améliorer les modèles existants. Les observatoires LIGO et Virgo viennent tout juste de commencer les enquêtes, de nouvelles découvertes sont donc attendues dans les prochaines années.

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