Un des curieux mystères des étoiles à neutrons enfin élucidé
La recherche, menée conjointement par des astrophysiciens et des physiciens quantiques, s’appuie sur l’étude d’une forme exotique de matière sur Terre. Ces scientifiques ont utilisé des simulations numériques pour reproduire le comportement d’une étoile à neutrons en laboratoire. Ils ont utilisé des atomes dipolaires ultrafroids, une phase de gaz magnétiques exotiques, comme substitut pour étudier ces étoiles lointaines.
Les étoiles à neutrons, formées lorsque de massives étoiles « meurent » et que leurs noyaux s’effondrent, sont composées presque entièrement de neutrons. Leur densité est si élevée qu’un morceau de sucre de cette matière pèserait environ un milliard de tonnes sur Terre. Cela rend leur étude directe impossible, d’où l’intérêt de ces simulations.
L’un des éléments clés de cette étude est le concept de « supersolide », une phase de matière présentant à la fois des propriétés cristallines et superfluides. Dans les étoiles à neutrons, ces supersolides pourraient expliquer les glissements observés. Des tourbillons de superfluide, en s’échappant de la croûte interne vers la croûte extérieure solide et cristalline, transporteraient avec eux de l’élan angulaire, accélérant ainsi la rotation de l’étoile.
Cette hypothèse a été renforcée par les expériences menées sur des atomes dipolaires ultrafroids d’Erbium (Er) et de Dysprosium (Dy), dirigées par Francesca Ferlaino de l’Université d’Innsbruck. Les résultats ont montré que de tels glissements peuvent se produire dans les supersolides, analogues aux phénomènes observés dans les étoiles à neutrons.
Cette recherche, publiée dans la revue Physical Review Letters, non seulement approfondit notre compréhension des étoiles à neutrons, mais ouvre également de nouvelles voies pour la simulation quantique d’objets stellaires depuis des laboratoires terrestres. Elle établit un lien fort entre la mécanique quantique et l’astrophysique, offrant une perspective nouvelle sur la nature interne des étoiles à neutrons.
Dans une percée scientifique récente, des chercheurs ont pu élucider les mystères des « glissements » des étoiles à neutrons, ces corps stellaires ultra-denses qui accélèrent soudainement leur rotation. Ces anomalies, observées depuis longtemps dans le comportement des étoiles à neutrons, pourraient être causées par des tourbillons de matière interne qui « perforeraient » la surface de ces astres.
