Quelle est la taille d'une étoile à neutrons? Les estimations précédentes allaient de 8 à 16 km. Astrophysique de l'Université de Francfort. Goethe a défini des indicateurs avec une précision de 1,5 km. Pour cela, ils ont utilisé une approche statistique complexe basée sur les données de mesure des ondes gravitationnelles.
Les étoiles à neutrons sont les objets les plus denses de l'univers, leur masse dépasse celle du solaire, mais sa taille est compactée en une sphère dont le diamètre converge avec les paramètres de la ville de Francfort. Mais ce n'est qu'une estimation approximative. Pendant plus de 40 ans, la détermination de la taille des étoiles à neutrons est restée inexacte.
La détection des ondes gravitationnelles issues de la fusion des étoiles à neutrons (GW170817) a largement contribué à la résolution du problème. Ces données ont été utilisées pour déterminer la masse maximale des étoiles à neutrons avant qu'elles ne s'effondrent dans des trous noirs. Ensuite, il s'est avéré établir des restrictions plus strictes concernant la taille des étoiles à neutrons.
La taille d'une étoile à neutrons typique comparée à la ville de Francfort
L'équation d'état décrivant la matière à l'intérieur des étoiles à neutrons est inconnue. Par conséquent, les physiciens ont décidé de choisir des méthodes statistiques pour déterminer les paramètres des étoiles à neutrons dans des limites étroites. Pour établir les valeurs, nous avons dû calculer plus de 2 milliards de modèles théoriques d'étoiles à neutrons, en résolvant l'équation d'Einstein, qui décrit l'équilibre des étoiles relativistes. Ensuite, cet ensemble de données a été combiné aux contraintes de l’onde gravitationnelle dans GW170817. En conséquence, le rayon d'une étoile à neutrons typique atteint 12-13,5 km. Il est également important de considérer une nuance. Il est possible qu’à des densités supraluminiques, la matière change brusquement de propriétés et subisse une «transition de phase». Cela ressemble à l'effet de l'eau, qui gèle et devient solide. Dans ce cas, la matière dans la deuxième étoile à neutrons devient un quark, de sorte que l'étoile aura la même masse, mais sera plus compacte.
Mais ces étoiles jumelles restent statistiquement rares et ne peuvent être gravement déformées lors d'une fusion. Cette sortie vous permet d'exclure des objets potentiellement compacts. Les futures observations gravitationnelles indiqueront si les étoiles à neutrons ont des jumeaux exotiques.
