Selon une hypothèse, tout un spectre de quarks de différents niveaux éclabousserait l'intérieur des étoiles à neutrons. Ces particules subatomiques, dans lesquelles les neutrons se désintègrent à l'intérieur des étoiles à neutrons, fournissent la densité de matière la plus élevée de l'Univers, qui ne peut être atteinte dans des conditions terrestres. Ce qui se passe réellement dans les étoiles à neutrons n'est pas connu avec certitude, mais les scientifiques espèrent le découvrir à l'aide de nouveaux outils.
Un tel instrument d'observation des étoiles à neutrons devrait être des détecteurs d'ondes gravitationnelles de type LIGO, qui il y a quelques années, pour la première fois dans l'histoire des sciences terrestres, ont découvert la présence de telles ondes dans l'Univers. Le 14 septembre 2015, l'instrument a enregistré la fusion de deux trous noirs avec des masses de 29 et 36 Soleils, qui s'est produite il y a 1,3 milliard d'années. Les étoiles à neutrons dans les systèmes binaires créent également de puissantes ondes gravitationnelles au moment de la fusion, mais ces événements (ou la plupart d'entre eux) dépassent encore la sensibilité des détecteurs actuels.
Pendant ce temps, la fusion des étoiles à neutrons et les conséquences de la collision génèrent certaines émissions d'énergie (y compris sous forme d'ondes gravitationnelles), fixant lesquelles vous pouvez en apprendre davantage sur la masse des objets et leurs rayons. Aujourd'hui, nous ne supposons que grossièrement que les étoiles à neutrons, qui en raison de leur nature sont pour la plupart invisibles aux télescopes terrestres, ont un rayon de 10 à 20 km avec une masse allant jusqu'à 2 masses solaires (ci-dessous, une animation des processus lors de la fusion de deux étoiles à neutrons).
En analysant les ondes gravitationnelles, nous pouvons déterminer assez précisément le rayon et les masses des étoiles à neutrons fusionnées dans les systèmes binaires, ce qui nous permettra de comprendre la composition interne de ces objets. Dans une étude récente, des scientifiques de l'Université de Princeton ont montré comment interpréter correctement ces données et quels coefficients devraient être utilisés dans les calculs mathématiques, en fonction de la masse des étoiles à neutrons en collision. En fait, ils ont présenté un appareil mathématique, dans lequel il suffit d'entrer des données de mesure. Il ne reste plus qu'à recevoir ces données.
Soit dit en passant, l'observatoire LIGO a reçu une mise à niveau et augmentera considérablement sa sensibilité. Un nouveau cycle d'observations sera lancé en 2024. De nouvelles découvertes sont à nos portes.
2022-10-19 13:53:54
Auteur: Vitalii Babkin