Sélectionner une page

Même si elles ne sont que de quelques millimètres de haut, il y a des montagnes sur les étoiles à neutrons

19 Juil 2021 | 0 commentaires

Une nouvelle étude a révélé que la surface des étoiles à neutrons pourrait comporter des montagnes, même si elles ne font pas plus de quelques millimètres de haut. L’échelle minuscule des montagnes des étoiles à neutrons est le résultat de l’intense gravité produite par ces vestiges stellaires qui sont les objets les plus denses de l’Univers après les trous noirs.

Image d’entête : une puissante rafale de rayons X jaillit du étoile à neutrons hautement magnétique représenté dans cette illustration. (NASA’s Goddard Space Flight Center/ Chris Smith (USRA))

Comme les étoiles à neutrons ont une masse équivalente à celle d’une étoile comme le Soleil, comprimée dans un diamètre de la taille d’une ville sur Terre (environ 10 km), elles exercent à leur surface une attraction gravitationnelle 40 000 milliards de fois plus forte que celle de la Terre.

Cela a pour effet d’aplatir les éléments de cette surface, ce qui donne des sphères presque parfaites. Pourtant, de nouvelles recherches montrent que ces vestiges stellaires présentent de minuscules déformations topologiques, analogues à des montagnes à la surface d’une planète.

Cette découverte est le fruit d’une modélisation informatique complexe réalisée par une équipe de chercheurs dirigée par Fabian Gittins, de l’université de Southhampton. L’équipe du doctorant a simulé une étoile à neutrons réaliste, puis a calculé les forces qui agissent sur elle. Ces recherches montrent à quel point les étoiles à neutrons peuvent supporter des écarts par rapport à une sphère parfaite sans que leur croûte ne soit sollicitée au-delà du point de rupture.

Elle a révélé comment des montagnes pouvaient être créées sur des restes stellaires aussi denses et démontré que ces formations ne seraient pas plus hautes qu’une fraction de millimètre.

Selon Gittins :

Au cours des deux dernières décennies, on a cherché à comprendre la taille que peuvent atteindre ces montagnes avant que la croûte de l’étoile à neutrons ne se brise et que la montagne ne puisse plus être soutenue. Ces résultats montrent que les étoiles à neutrons sont vraiment des objets remarquablement sphériques. En outre, ils suggèrent que l’observation des ondes gravitationnelles provenant d’étoiles à neutrons en rotation est peut-être encore plus difficile qu’on ne le pensait auparavant.

Représentation artistique d’une étoile à neutrons. (ESO / L. Calçada)

Etoile à neutrons 1 21

La formation de montagnes a déjà été formulée pour les étoiles à neutrons, mais ces nouveaux résultats suggèrent que de telles caractéristiques seraient des centaines de fois plus petites que les montagnes de quelques centimètres prédites précédemment. La raison en est que ces anciens modèles amenaient la croûte des étoiles à neutrons à la limite du point de rupture en tout point, ce que les dernières recherches suggèrent comme étant moins que réaliste.

Les étoiles à neutrons se forment lorsque des étoiles massives n’ont plus de combustible pour alimenter la fusion nucléaire. La force dirigée vers l’intérieur de l’étoile, qui s’oppose à la force de gravité, est alors annulée, ce qui entraîne l’effondrement gravitationnel de l’étoile. Au cours de cet événement, l’étoile massive éjecte sa matière extérieure dans des explosions de supernova, laissant derrière elle un noyau de matière ultradense. Ce reste d’étoile n’est protégé de la poursuite de l’effondrement, et donc de la transformation en trou noir, que par les propriétés du domaine de la mécanique quantique de la matière riche en neutrons qui le compose.

Cette découverte pourrait avoir des implications qui vont au-delà de la modélisation des étoiles à neutrons. De minuscules déformations à la surface d’étoiles à neutrons en rotation rapide, appelées pulsars, pourraient déclencher des ondes gravitationnelles, ces minuscules ondulations de l’espace-temps prédites par la relativité générale et détectées ici sur Terre par la collaboration LIGO/ Virgo.

Représentation d’une étoile à neutrons, encore appelée pulsar, en rotation rapide. (NASA Goddard)

Malheureusement, aussi précis et sensible que soit l’interféromètre laser LIGO, il n’est pas encore assez puissant pour détecter les ondes gravitationnelles lancées par ces montagnes semblables à des fourmilières. Il est possible que de futures mises à niveau de ces détecteurs terrestres et des avancées telles que le détecteur spatial d’ondes gravitationnelles LISA permettent d’observer l’effet de ces minuscules bosses.

Les résultats de leurs recherches ont été présentée lors du National Astronomy Meeting 2021 et en prépublication (pas encore revue par les pairs) dans arXiv :

 

Il y a actuellement un appel aux dons pour la survie de GuruMeditation. Vous pouvez consulter la note du Guru à ce sujet…

Le Guru reprend du service, mais l’Appel aux Dons reste plus que jamais ouvert !

…ou bien participer directement avec l’icône ci-dessous. Merci pour votre aide !

Les “rayures de tigre” de la lune de Saturne, Encelade, sont liées à ses spectaculaires geysers

Les mouvements des lignes de faille de la croûte gelée d’Encelade, une des lunes de Saturne, pourraient être à l’origine des panaches de matière glacée qui s’échappent du ventre aqueux de la lune, selon une équipe de chercheurs qui a récemment modélisé ces mouvements.

L’étude de l’équipe s’est concentrée sur les “rayures de tigre” d’Encelade, de longues fissures situées principalement dans les parties méridionales de la lune, que certains pensent avoir été causées par un ancien impact. D’autres chercheurs ont…

Plus de 90 % des oiseaux polaires sont contaminés par des microplastiques

Le plastique est pratiquement partout sur Terre. De la plus haute montagne aux plus grandes profondeurs des océans, des régions polaires à l’intérieur de notre corps, il n’y a plus moyen d’y échapper. Bien que la pollution plastique soit loin d’être un nouveau problème, l’ampleur de la pollution par les microplastiques n’est apparue que récemment.

La pollution plastique est généralement divisée en macroplastiques (>5 cm), microplastiques (0,1 µm-5 mm) et nanoplastiques (<0,1 µm). Plus le plastique est...

Des scientifiques trouvent un moyen de convertir les groupes sanguins et de les rendre mutuellement compatibles pour la transfusion

Les transfusions sanguines sauvent souvent la vie des patients qui ont désespérément besoin de remplacer leur sang perdu à la suite d’une intervention chirurgicale ou d’une blessure. Le problème est que les réserves de sang sont faibles dans le monde entier. Pour ne rien arranger, il existe plusieurs groupes sanguins, dont certains sont incompatibles. Par exemple, si votre groupe sanguin est O négatif, vous ne pouvez recevoir que du sang de type O négatif…

Le télescope spatial James Webb capture les meilleures images de la nébuleuse de la tête de cheval

L’une des plus célèbres structures du ciel terrestre vient d’être révélée sous un jour tout à fait nouveau.

Les observations dans l’infrarouge moyen et proche du télescope spatial James Webb (JWST/ Webb) ont mis en évidence des caractéristiques inédites dans le nuage spatial connu sous le nom de nébuleuse de la tête de cheval. Dans une image d’une précision époustouflante, le télescope spatial se concentre sur la région située au sommet de la tête du “cheval”, capturant des vrilles et des filaments…

Un plastique très résistant, chargé de bactéries, se mange lui-même lorsqu’il est mis en décharge

Des scientifiques ont trouvé une solution créative à la pollution plastique, l’un des problèmes environnementaux les plus urgents. Du plastique a été imprégné de spores de bactéries mangeuses de plastique qui s’activent lorsqu’elles sont mises en décharge, biodégradant 90 % du matériau en 5 mois. Plus étrange encore, cela rend le plastique plus résistant et plus solide à l’usage.

Le plastique est un matériau solide et polyvalent, mais les propriétés qui le rendent utile en font également un matériau difficile à éliminer…

Cinquante ans après, des scientifiques découvrent les causes de la formation d’un trou de la taille de la Suisse dans la glace de l’Antarctique

Chaque hiver austral, l’Antarctique subit un changement radical. La glace de mer l’entourant s’étend vers l’extérieur, doublant ainsi la taille du continent. Mais au cours des hivers 2016 et 2017, un trou inhabituel, appelé polynie, s’est ouvert au milieu de la glace de mer, un trou de la taille de la Suisse. Les scientifiques viennent de comprendre comment il s’est formé.

Ce trou a été baptisé polynie de Maud Rise en raison du mont sous-marin, ou montagne sous-marine, situé en dessous dans la mer de…

8 minutes de colère peuvent augmenter le risque d’infarctus du myocarde

Même de brèves périodes de colère engendrées par des souvenirs marquants peuvent avoir un impact négatif sur la capacité de nos vaisseaux sanguins à se détendre. C’est ce que révèle une nouvelle étude qui pourrait avoir des répercussions sur la façon dont nous abordons le risque de crise cardiaque et d’accident vasculaire cérébral.

Alors que des études observationnelles ont déjà établi un lien entre les émotions négatives telles que la colère et un risque accru de crise cardiaque, des scientifiques…

Le plus haut observatoire du monde entre en fonction au Chili

Pour le Livre Guinness des records, l’Observatoire d’Atacama de l’Université de Tokyo (TAO) est l’observatoire astronomique le plus haut du monde.

Le TAO se trouve à une altitude de 5 640 mètres au sommet d’une montagne dans le désert d’Atacama, au nord du Chili. Le télescope de 6,5 m optimisé pour les infrarouges est enfin opérationnel après 26 ans de planification et de construction…

La voile solaire avancée de la NASA s’est déployée sans encombre dans l’espace

La NASA a lancé son système de voile solaire composite avancé (Advanced Solar Sail) à bord d’une fusée Electron de RocketLab, déployant ainsi une voile de 9 mètres en orbite terrestre basse…

Des millions de joueurs du jeu vidéo Borderlands 3 font avancer la recherche biomédicale

Plus de 4 millions de joueurs jouant à un mini-jeu de science citoyenne dans le jeu vidéo Borderlands 3 ont aidé à reconstituer l’histoire de l’évolution microbienne des bactéries de l’intestin humain…

La vieille sonde Voyager 1 de la NASA rétablit la transmission de ses données après 5 mois de charabia

La sonde Voyager 1 a renvoyé des données exploitables pour la première fois depuis plus de 5 mois, ce qui laisse espérer que la mission, vieille de 46 ans, pourra enfin reprendre ses activités normales.

La sonde interstellaire préférée de la NASA a transmis samedi au centre de contrôle de la mission des données sur la santé et l’état de ses systèmes embarqués…

Photos : Lorsque deux satellites dans des directions opposées se croisent dans l’espace à 10 000 km/h

La sonde Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) de la NASA a pris une photo parfaitement synchronisée lorsqu’elle a croisé le chemin d’un autre engin spatial en orbite autour de la lune.

La sonde LRO, qui est en orbite autour de la lune depuis 15 ans, a pris plusieurs images de l’orbiteur lunaire Danuri de l’Institut de recherche aérospatiale de Corée, alors que les deux engins spatiaux, voyageant sur des orbites presque parallèles, se sont croisés dans des directions opposées au cours de trois orbites entre le 5 et le 6 mars…

Le professeur physicien Peter Higgs, célèbre pour avoir prédit l’existence du boson de Higgs, meurt à l’âge de 94 ans

Le professeur Peter Higgs, lauréat du prix Nobel, physicien théoricien britannique célèbre pour avoir prédit l’existence d’une nouvelle particule, le boson de Higgs, est décédé lundi 8 avril. L’université d’Édimbourg, où Higgs était professeur émérite, a annoncé mardi qu’il était « décédé paisiblement chez lui … à la suite d’une courte maladie ».

Les bosons de Higgs sont l’excitation quantique du champ de Higgs, un champ qui remplit tout l’univers et qui interagit avec les particules…

Voyager 1 : Les ingénieurs de la NASA ont repéré la puce défectueuse qui pourrait permettre de réparer l’ordinateur de la plus vieille sonde spatiale

L’une des plus anciennes (47 ans) et des plus lointaines sondes envoyées dans l’espace par l’humain, la sonde Voyager 1 souffre d’une importante défaillance qui l’empêche de transmettre des données scientifiques ou techniques vers la Terre. Les ingénieurs de la NASA ont réduit le problème de la sonde Voyager 1 à une seule puce défectueuse. Il pourrait désormais être possible de contourner la mémoire corrompue et de remettre la sonde interstellaire en état de marche…

Pin It on Pinterest

Share This