Les astronomes sont déconcertés par les « bugs » des restes d’étoiles zombies

Les astronomes sont depuis longtemps intrigués par les « battements de cœur » des étoiles à neutrons, les restes extrêmement denses d’étoiles massives qui ont éclaté en supernova.

Bien que nous en sachions désormais beaucoup plus sur leurs origines, ces impulsions inhabituelles ont donné lieu à de nombreuses théories farfelues, notamment celle selon laquelle possibilité d’une ancienne civilisation tentant de communiquer avec nous.

Ces battements de cœur apparaissent généralement avec une régularité frappante, probablement en raison d’étoiles à neutrons en rotation émettant de courtes rafales de rayonnement comme un phare cosmique.

Mais certains pouls « bugguent » ou s’accélèrent soudainement, ce qui rend difficile nos efforts pour mieux les comprendre.

Maintenant, dans un papier publié dans la revue Rapports scientifiques plus tôt cette année, les physiciens ont mis au point un nouveau modèle qui correspond parfaitement à ce comportement inhabituel.

« Plus d’un demi-siècle s’est écoulé depuis la découverte des étoiles à neutrons, mais le mécanisme à l’origine des pépins n’est pas encore compris », a déclaré l’auteur correspondant et professeur à l’Université d’Hiroshima, Muneto Nitta, dans un récent article. déclaration« Nous avons donc proposé un modèle pour expliquer ce phénomène. »

Les scientifiques ont déjà suggéré que des « avalanches » de « vortex superfluides » — les ingrédients hautement volatils des étoiles à neutrons essayant d’atteindre l’équilibre et déclenchant une réaction en chaîne de matière tourbillonnante — étaient à l’origine de ces mystérieux problèmes.

Mais ce qui déclenche exactement cette avalanche reste un sujet de débat.

« Dans le scénario standard, les chercheurs considèrent que l’avalanche de tourbillons non fixés pourrait expliquer l’origine des problèmes », a expliqué Nitta dans le communiqué. « S’il n’y avait pas de blocage, cela signifierait que le superfluide libère les tourbillons un par un, permettant un ajustement en douceur de la vitesse de rotation. Il n’y aurait pas d’avalanches ni de problèmes. »

« Mais dans notre cas, nous n’avons pas eu besoin d’un mécanisme de blocage ou de paramètres supplémentaires », a ajouté Nitta. « Dans cette structure, tous les tourbillons sont connectés les uns aux autres dans chaque amas, ils ne peuvent donc pas être libérés un par un. Au lieu de cela, l’étoile à neutrons doit libérer un grand nombre de tourbillons simultanément. »

L’équipe a suggéré l’existence de deux types de superfluides en interaction qui pourraient expliquer ce comportement étrange. Ils ont découvert que leur nouveau modèle correspondait presque parfaitement aux données observées.

« Notre modèle explique l’apparition de ces problèmes en termes de présence de réseaux de vortex quantiques apparaissant à l’interface de deux types différents de superfluides dans le cœur des étoiles à neutrons », peut-on lire dans l’article.

Il reste néanmoins de nombreuses questions en suspens, ce qui n’est pas surprenant étant donné le niveau de complexité impliqué.

« Une étoile à neutrons est une situation très particulière car les trois domaines de l’astrophysique, de la physique nucléaire et de la physique de la matière condensée se rencontrent en un point », explique Nitta. « Il est très difficile de l’observer directement car les étoiles à neutrons existent loin de nous. Il nous faut donc établir un lien profond entre la structure interne et certaines données d’observation de l’étoile à neutrons. »

En savoir plus sur les étoiles à neutrons : Les scientifiques fascinés par un signal spatial qui se répète toutes les heures

2024-07-04 20:00:08
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