Les étoiles à neutrons ont des montagnes de moins d’un millimètre de haut

Représentation d'artiste d'une étoile à neutrons.

Représentation d’artiste d’une étoile à neutrons.
photo: ESO / L. Trottoir

Une équipe d’astrophysiciens a récemment utilisé de nouveaux modèles d’étoiles à neutrons pour cartographier les montagnes – de petites régions surélevées – au-dessus d’elles. Structures sphériques parfaites pour les étoiles. Ils constatent que les écarts les plus importants sont encore exceptionnellement faibles en raison de Intense attraction gravitationnelle, jusqu’à moins d’un millimètre de long.

Les étoiles à neutrons sont les noyaux morts d’étoiles massives qui se sont effondrées sur elles-mêmes. elles ou ils Ce sont les objets les plus denses de l’univers autres que les trous noirs. On les appelle étoiles à neutrons parce que leur gravité est si intense que les électrons dans leurs atomes s’effondrer dans Protons, formant des neutrons. C’est très compact Ils emballent une plus grande masse que ceux dans Notre soleil est dans une sphère pas plus large que la ville.

L’évaluation de l’équipe des “montagnes” vient sur ces étoiles à neutrons النجوم deux Des feuilles Actuellement hébergé sur le serveur de prépresse arXiv ; ensemble, Les journaux évaluent l’étendue de ces montagnes. Les résultats de l’équipe sont présentés aujourd’hui lors de la réunion nationale d’astronomie de la Royal Astronomical Society.

“Au cours des deux dernières décennies, il y a eu beaucoup d’intérêt pour comprendre à quel point ces montagnes étaient larges avant que la croûte de l’étoile à neutrons ne se brise, et la montagne ne pouvait plus être supportée”, a déclaré Fabian Gittens, astrophysicien à l’Université de Southampton. . et auteur principal des deux articles, à la Royal Astronomical Society الجمعية communiqué de presse.

Des travaux antérieurs suggéraient que des montagnes d’étoiles à neutrons pourraient mesurer quelques centimètres de haut, bien plus que ce que possède la dernière équipe. estimé. Les calculs précédents supposaient qu’une étoile à neutrons aurait de si grandes protubérances à sa surface si elle était Tendu à ses limites, comme un Atlas qui tient le monde. Mais la dernière modélisation avoir trouvé Les calculs précédents sont un comportement irréaliste qui serait attendu d’une étoile à neutrons.

La nébuleuse du Crabe, photographiée par le télescope spatial Hubble.  Une étoile à neutrons est au cœur de la structure qui s'est formée à partir d'une supernova.

“Au cours des deux dernières décennies, il y a eu un grand intérêt à comprendre à quel point ces montagnes étaient larges avant que la croûte de l’étoile à neutrons ne se brise, et la montagne ne pouvait plus être supportée”, explique Gittens dans le communiqué.

Des travaux antérieurs suggéraient que les étoiles à neutrons peuvent tolérer des écarts par rapport à une sphère idéale de l’ordre de quelques parties en 1 . millions, ce qui signifie que les montagnes peuvent atteindre quelques centimètress. Ces calculs supposaient que l’étoile à neutrons avait été déformée de telle sorte que la croûte était sur le point de s’effondrer en tout point. Cependant, De nouveaux modèles indiquent que de telles conditions sont peu probables.

“Une étoile à neutrons a un noyau liquide, une croûte souple et surtout un mince océan liquide. Chaque région est complexe, mais oublions les détails les plus fins.” Nils Anderson, co-auteur des deux articles et astrophysicien à l’Université de Southampton, a déclaré : dans une lettre. “Ce que nous avons fait, c’est construire des modèles qui relient ces différentes régions de la bonne manière. Cela nous permet de dire quand et où la croûte élastique se brise pour la première fois. Les modèles précédents supposaient que la contrainte est maximale en tous points en même temps et cela conduit (on pense) à de très grandes montagnes”.

Ces excroissances crustales signifient que l’énergie de la montagne sera libérée dans une plus grande région de l’étoile, a déclaré Anderson. Anderson a déclaré que bien qu’il s’appuie sur des modèles informatiques, les changements de la croûte “ne seraient pas assez dramatiques pour faire s’effondrer l’étoile, car la région de la croûte comprend des matériaux de densité assez faible”.

Des questions intéressantes demeurent. Anderson a déclaré qu’il est possible qu’après la première fracture de la croûte, des montagnes plus grandes que celles conçues par l’équipe puissent se produire en raison de le flux de matière à travers surface d’étoile. Mais même ces montagnes seront nombreuses Plus petit qu’une colline, comprimé par la gravité massive des étoiles.

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Jacinthe Poulin

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