Les deux objets les plus extrêmes de l’univers sont trous noirs et étoiles à neutrons. Les objets appartiennent à une catégorie appelée objets compacts et sont restes d’étoiles massives. Lorsque les étoiles beaucoup plus grosses que le Soleil atteignent la fin de leur vie, elles s’effondrent en objets plus petits mais de masse plus élevée.
Il existe plusieurs catégories dans lesquelles une étoile à neutrons peut appartenir et l’une d’entre elles s’appelle pulsars. Les pulsars sont étoiles à neutrons dont le moment cinétique est mal aligné avec le champ magnétique. De cette façon, les étoiles fonctionnent comme authentiques phares cosmiques avec une grande précision. D’autres types sont des magnétars.
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Un groupe de chercheurs italiens a publié un article qui étudie la possibilité que des étoiles à neutrons capturent des trous noirs primordiaux. La proposition est présentée comme une solution possible au problème du manque de pulsars dans le centre galactique. De plus, cela pourrait être un indice sur l’endroit où se cachent les trous noirs primordiaux.
centre galactique
Le centre de la galaxie est un environnement très extrême et chaotique où ils habitent étoiles, étoiles à neutrons et trous noirs. Au centre se trouve un trou noir supermassif appelé Sgr A* avec 4 millions de masses solaires. Il y a quelques étoiles en orbite autour du trou noir central, par exemple l’étoile S2 qui semble former une danse autour de l’objet.
Malgré sa réputation de masse et de gourmandise, le trou noir supermassif n’interagit qu’avec une petite région. Le taux d’accrétion de Sgr A* est faible comparé à celui des trous noirs de ce type. Un autre objet célèbre est le magnétar PSR J1745-2900, qui attire l’attention car, en plus d’être en orbite autour du trou noir, il est apparemment la seule étoile à neutrons de la région.
Problème avec les pulsars
La manque d’observations de pulsars, dans une région où il y a une plus grande densité d’objets, est quelque chose de curieux pour les astronomes. À l’exception du magnétar PSR J1745-2900, les signaux radio ne sont pas reçus des étoiles à neutrons telles que les pulsars. Quelque chose qui n’arrive pas dans d’autres régions de la galaxie où sont reçus les signaux des pulsars.
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C’est un problème en astronomie, et il y a eu quelques hypothèses pour tenter d’expliquer ce manque d’observations. Certains suggèrent que les étoiles à neutrons finissent par se détruire elles-mêmes par des interactions gravitationnelles. Ces étoiles à neutrons « détruites » seraient difficiles à observer, mais cela ne suffirait pas à résoudre complètement le problème.
Des étoiles à neutrons qui cachent des trous noirs
Un article présenté par un groupe d’astronomes italiens suggère que Les étoiles à neutrons pourraient avoir capturé des trous noirs primordiaux moins de 1 masse solaire. De cette façon, les trous noirs se nourriraient de l’intérieur de l’étoile, englobant tout, et au lieu d’une étoile à neutrons, il ne resterait qu’un trou noir.
À l’aide de modèles et de simulations, l’équipe a pu démontrer si les pulsars seraient capables de capturer les trous noirs primordiaux. Dans les simulations, dès que le trou noir a été capturé, il a été poussé vers le centre de l’étoile à neutrons, comme prévu. Ce résultat montre que cela serait possible dans ces régions de la galaxie.
Trous noirs primordiaux
De plus, la solution répondrait également à la question de où sont les trous noirs primordiaux. Ce type de trou noir n’a jamais été observé auparavant et pourrait aller de la taille d’un atome à la taille d’une planète ou de petites étoiles. Ils se seraient formés au début du Big Bang, lorsque les fluctuations de densité se sont effondrées.
Les trous noirs primordiaux sont populaires pour expliquer la matière noire. Comme ils auraient des masses pouvant atteindre 100 000 masses solaires, une large population de trous noirs primordiaux pourrait représenter la masse de matière noire. Cependant, le manque d’observations de ces objets rend cette hypothèse peu probable.
Le problème persiste
Les résultats de l’article montrent que même si les étoiles à neutrons capturaient des trous noirs, Cette solution à elle seule ne résoudrait pas le problème du manque d’étoiles à neutrons au centre galactique.. Il faudrait proposer une combinaison de différentes hypothèses pour expliquer cette disparition.
De même, le manque de preuves de l’existence de trous noirs primordiaux reste une question ouverte. Certains futurs télescopes pourront peut-être répondre à certaines de ces questions.
Sources et références de l’actualité :Caiozzo et coll. 2024 Revisiter la capture de trous noirs primordiaux par les étoiles à neutrons arXiv.
