Une percée importante dans la façon dont nous pouvons comprendre les collisions d’étoiles mortes et l’expansion de l’Univers a été réalisée par une équipe internationale, dirigée par l’Université d’East Anglia.



Ils ont découvert un pulsar inhabituel – l’un des « phares  » des étoiles à neutrons en rotation magnétisées de l’espace profond qui émet des ondes radio hautement focalisées à partir de ses pôles magnétiques.

Le pulsar nouvellement découvert (connu sous le nom de PSR J1913 + 1102) fait partie d’un système binaire – ce qui signifie qu’il est verrouillé sur une orbite extrêmement serrée avec une autre étoile à neutrons.



Les étoiles à neutrons sont les restes stellaires morts d’une supernova. Ils sont constitués de la matière la as well as dense connue – emballant des centaines de milliers de fois la masse de la Terre dans une sphère de la taille d’une ville.

Dans approximativement un demi-milliard d’années, les deux étoiles à neutrons entreront en collision, libérant des quantités étonnantes d’énergie sous forme d’ondes gravitationnelles et de lumière.

Mais le pulsar nouvellement découvert est inhabituel parce que les masses de ses deux étoiles à neutrons sont très différentes – l’une étant beaucoup as well as grande que l’autre.

Ce système asymétrique donne aux scientifiques la certitude que les fusions d’étoiles à double neutron fourniront des indices vitaux sur les mystères non résolus en astrophysique – y compris une détermination additionally précise du taux d’expansion de l’Univers, connue sous le nom de constante de Hubble.

La découverte, publiée aujourd’hui dans la revue Character, a été réalisée à l’aide du radiotélescope Arecibo de Porto Rico.

Le chercheur principal, le Dr Robert Ferdman, de l’École de physique de l’UEA, a déclaré: « En 2017, des scientifiques de l’Observatoire des ondes gravitationnelles des interféromètres laser (LIGO) ont détecté pour la première fois la fusion de deux étoiles à neutrons.

« L’événement a provoqué des ondulations gravitationnelles dans le tissu de l’espace-temps, comme l’avait prédit Albert Einstein il y a furthermore d’un siècle. »

Connu sous le nom de GW170817, cet événement spectaculaire a également été observé avec des télescopes traditionnels dans des observatoires du monde entier, qui ont identifié son emplacement dans une galaxie éloignée, à 130 tens of millions d’années-lumière de notre propre voie lactée.

Le Dr Ferdman a déclaré: « Cela a confirmé que le phénomène des courtes rafales de rayons gamma était dû à la fusion de deux étoiles à neutrons. Et on pense maintenant que ce sont les usines qui produisent la plupart des éléments les furthermore lourds de l’Univers, comme l’or.  »

La puissance libérée pendant la fraction de seconde lorsque deux étoiles à neutrons fusionnent est énorme – estimée à des dizaines de fois plus grande que toutes les étoiles de l’Univers réunies.

L’événement GW170817 n’était donc pas surprenant. Mais l’énorme quantité de matière éjectée de la fusion et sa luminosité étaient un mystère inattendu.

Le Dr Ferdman a déclaré: « La plupart des théories sur cet événement supposaient que les étoiles à neutrons enfermées dans des systèmes binaires sont très similaires en masse.

« Notre nouvelle découverte transform ces hypothèses. Nous avons découvert un système binaire contenant deux étoiles à neutrons de masses très différentes.

« Ces étoiles entreront en collision et fusionneront dans approximativement 470 tens of millions d’années, ce qui semble être extended, mais ce n’est qu’une petite fraction de l’âge de l’Univers.

« Parce qu’une étoile à neutrons est considérablement in addition grande, son impact gravitationnelle déformera la forme de son étoile compagnon – éliminant de grandes quantités de matière juste avant qu’elles ne fusionnent réellement, et potentiellement la perturbant complètement.

« Cette » perturbation thanks aux marées « éjecte une as well as grande quantité de matière chaude que prévu pour les systèmes binaires de masse égale, ce qui entraîne une émission additionally puissante.

« Bien que GW170817 puisse être expliqué par d’autres théories, nous pouvons confirmer qu’un système father or mother d’étoiles à neutrons avec des masses significativement différentes, similaire au système PSR J1913 + 1102, est une explication très plausible.

« Peut-être plus essential encore, la découverte souligne qu’il existe beaucoup as well as de ces systèmes – constituant in addition d’un binaire sur 10 d’étoiles à double neutron fusionnant. »

Le co-auteur Dr Paulo Freire de l’Institut Max Planck de radioastronomie de Bonn, en Allemagne, a déclaré: « Une telle perturbation permettrait aux astrophysiciens d’obtenir de nouveaux indices importants sur la matière exotique qui compose l’intérieur de ces objets extrêmes et denses.

« Cette matière est toujours un mystère majeur – elle est si dense que les scientifiques ne savent toujours pas de quoi elle est réellement constituée. Ces densités sont bien au-delà de ce que nous pouvons reproduire dans les laboratoires basés sur la Terre. »

La perturbation de l’étoile à neutrons plus légère améliorerait également la luminosité du matériau éjecté par la fusion. Cela signifie qu’avec les détecteurs d’ondes gravitationnelles tels que le LIGO américain et le détecteur Vierge basé en Europe, les scientifiques pourront également les observer avec des télescopes conventionnels.

Le Dr Ferdman a déclaré: « De manière passionnante, cela peut également permettre une mesure complètement indépendante de la constante de Hubble – la vitesse à laquelle l’Univers se développe. Les deux principales méthodes pour ce faire sont actuellement en désaccord, c’est donc un un moyen essential de sortir de l’impasse et de comprendre plus en détail l’évolution de l’Univers. «