Quelle est la taille réelle des étoiles à neutrons superdenses ?

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Illustration d'un artiste de la collision de deux étoiles à neutrons. (Crédit image : Robin Dienel ; Carnegie Institution for Science)



Les astronomes maîtrisent mieux les objets les plus denses de l'univers.



Ces corps bizarres, appelés étoiles à neutrons , sont les cadavres d'étoiles qui étaient autrefois bien plus lourdes que le soleil. Les étoiles à neutrons emballent généralement entre 1,1 et 3 masses solaires dans un espace de la taille d'une grande ville, écrasant à peu près tous leurs électrons et protons ensemble pour former des neutrons (d'où le nom).

Mais beaucoup de choses sur les étoiles à neutrons restent inconnues, y compris leur taille exacte. Le voile est peut-être en train de se lever, grâce aux récentes observations d'une fusion spectaculaire d'étoiles à neutrons. [ Qu'y a-t-il à l'intérieur d'une étoile à neutrons (infographie) ]



Le 17 août, des détecteurs gérés par l'observatoire d'ondes gravitationnelles de l'interféromètre laser (LIGO) et les projets Virgo ont détecté des ondes gravitationnelles – les ondulations dans l'espace-temps prédites pour la première fois par Albert Einstein il y a un siècle – émanant de la galaxie NGC 4993, qui se trouve à environ 130 millions d'années-lumière de la Terre.

En octobre, des chercheurs ont annoncé que ces ondes étaient générées par une collision impliquant deux étoiles à neutrons, qui abritaient ensemble 2,74 fois plus de masse que le soleil. Cela a marqué une première astronomique; LIGO avait déjà capté des ondes gravitationnelles provenant de fusions de trous noirs, mais jamais d'une collision d'étoiles à neutrons.

Les scientifiques utilisant d'autres instruments ont également repéré des éclairs de lumière provenant de la fusion, ouvrant une nouvelle ère de ' astrophysique multi-messagers . '



Maintenant, une équipe de scientifiques a effectué des simulations informatiques de la fusion, modélisant un tas de différentes manières dont elle aurait pu se dérouler dans une nouvelle étude publiée la semaine dernière dans Les lettres du journal astrophysique .

Les calculs basés sur ces simulations aident à contraindre la taille des étoiles à neutrons. Les résultats suggèrent qu'une étoile à neutrons abritant 1,6 masse solaire doit avoir au moins 21,4 kilomètres de large, ont déclaré les membres de l'équipe d'étude.

Ce nombre n'est pas gravé dans le marbre, soulignent les chercheurs ; il sera probablement affiné au fur et à mesure que les équipes LIGO et Virgo recueilleront de plus en plus de données.



'Nous nous attendons à ce que davantage de fusions d'étoiles à neutrons soient bientôt observées et que les données d'observation de ces événements en révèlent davantage sur la structure interne de la matière', a déclaré l'auteur principal de l'étude, Andreas Bauswein, de l'Institut d'études théoriques de Heidelberg en Allemagne, dit dans un communiqué .

Vous pouvez lire la nouvelle étude gratuitement sur le site en ligne site de préimpression arXiv.org .

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