Les astronomes ont été choqués par une surtension complètement ronde produite par une collision entre deux étoiles à neutrons à 140 millions d’années-lumière de la Terre. Appelée kilanova, l’énorme boule de feu radioactive a été repérée pour la première fois en 2017 et est actuellement analysée par plusieurs groupes de chercheurs, mais la dernière révélation sur sa forme remet en question nos hypothèses les plus essentielles sur ces événements catastrophiques.
« Vous avez 2 étoiles super-compactes qui tournent l’une autour de l’autre 100 fois par seconde avant de s’effondrer », a expliqué Albert Sneppen de l’Université de Copenhague dans un communiqué. « Notre instinct, et tous les modèles précédents, disent que le nuage de surtension développé par la collision devrait avoir une forme aplatie et plutôt déséquilibrée. »
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Cependant, dans une nouvelle étude, Sneppen et son collègue Darach Watson, ainsi qu’une équipe de scientifiques, exposent que la boule de feu produite par l’accident est restée en fait sphérique. » Personne ne s’attendait à ce que la poussée ressemble à ça. Cela n’a aucun sens qu’elle soit sphérique, comme une balle « , déclare Watson.
« Mais nos calculs montrent clairement que c’est le cas. Cela signifie très probablement que la les théories et les simulations de kilonovae que nous avons réellement envisagées au cours des 25 dernières années n’ont pas de physique importante. »
Les étoiles à neutrons sont des étoiles exceptionnellement épaisses composées principalement de neutrinos. Lorsque deux de ces corps compacts entrent en collision, ils collaborent rapidement avant de s’effondrer dans un grand vide. Cette procédure provoque également la production d’aspects lourds comme l’or et le platine, qui sont éjectés vers l’extérieur dans la zone lorsque la kilanova éclate.
À l’aide des détecteurs d’ondes gravitationnelles LIGO et Virgo, les astronomes ont initialement déterminé les ondulations dans l’espace-temps causées par la kilonova AT2017gfo en 2017. Depuis lors, Sneppen et Watson ont en fait intégré ces informations aux observations de lumière ultraviolette, optique et infrarouge pour déterminer la forme de l’énorme explosion d’éjecta.
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» La façon la plus probable de faire tourner l’explosion est qu’une énorme quantité d’énergie souffle du centre de la surtension et déchire une forme qui serait autrement asymétrique » dit Sneppen. « Ainsi, la forme ronde nous indique qu’il y a très probablement beaucoup d’énergie au cœur de la collision, ce qui était inattendu. »
La source de cette énergie est incertaine, mais les scientifiques émettent l’hypothèse qu’elle peut être produit par le grand vide qui s’est formé dans les conséquences de la collision. « Peut-être qu’une sorte de ‘bombe magnétique’ est créée au moment où l’énergie de l’énorme champ électromagnétique de l’étoile à neutrons hypermassive est libérée lorsque l’étoile s’effondre dans un grand vide », explique Watson.
« La libération d’énergie magnétique pourrait déclencher une répartition plus sphérique de la matière dans l’explosion. Dans ce cas, la naissance du grand vide pourrait être extrêmement énergétique. »
Dans Une tournure imprévue, les scientifiques affirment également que des sphères idéales comme cette kilanova pourraient fournir aux astronomes un tout nouvel outil pour identifier l’âge de l’espace lointain. Actuellement, de telles évaluations sont utilisées la soi-disant échelle de distance cosmique, qui est calculée sur la base de la distance entre divers objets dans l’espace lointain.
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Watson déclare que les kilanovae pourraient fournir une étape plus précise pour mesurer l’expansion des univers. » S’ils sont intenses et pour la plupart sphériques, et si nous savons à quelle distance ils se trouvent, nous pouvons utiliser les kilonovae comme une nouvelle façon de mesurer la portée individuellement – un tout nouveau type de règle cosmique « , dit-il.
L’étude a été publiée dans la revue Nature.
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