Une étoile à neutrons ayant une masse record, deux fois celle du Soleil, vient d'être découverte, ce qui a des implications sur la compréhension de la matière à très haute densité, selon une étude publiée jeudi dans la revue scientifique britannique Nature.
Les étoiles à neutrons, astres hyperdenses, sont les «cadavres» d'étoiles très massives ayant explosé en supernova. Toute leur masse peut être compactée dans une sphère d'une dizaine de kilomètres de diamètre. Un dé à coudre de matière d'une étoile à neutrons peut peser 500 millions de tonnes.
«Cette extraordinaire densité fait des étoiles à neutrons un "laboratoire" naturel idéal pour étudier les états les plus denses et exotiques de la matière connue en physique», explique l'Observatoire national de radio astronomie (NRAO) de Socorro (Etats-Unis) dans un communiqué.
La découverte, à 3000 années lumière (1 AL équivaut à 9500 milliards de km) de la Terre, d'une étoile à neutrons deux fois plus massive que le Soleil est «surprenante», selon Paul Demorest, premier auteur de l'étude.
«Une masse si importante signifie que plusieurs modèles théoriques sur la composition des étoiles à neutrons sont maintenant exclus», ajoute l'astrophysicien.
Cela a également, poursuit-il, des «implications pour notre compréhension de toute la matière aux très hautes densités et de nombreux détails de la physique nucléaire».
Jusqu'alors, l'étoile à neutrons la plus massive connue, un pulsar, avait une masse correspondant à 1,67 fois celle du Soleil.
L'étoile à neutrons ayant battu ce record est aussi un pulsar : elle émet un rayonnement radio qui balaie l'espace tandis qu'elle tourne sur elle-même à un rythme effréné, soit 317 rotations par seconde. Un tel pulsar est un chronomètre de grande précision.
Les astronomes ont utilisé un effet de la théorie de la relativité générale d'Albert Einstein pour mesurer depuis la Terre la masse du pulsar qui a pour compagne une autre relique d'étoile, une naine blanche assez massive.
Les ondes radios du pulsar atteignant la Terre après avoir frôlé sa compagne sont retardées à cause d'une distorsion de l'espace-temps produites par la gravité de la naine blanche. Cet effet appelé «retard Shapiro» a permis aux scientifiques de mesurer avec précision la masse des deux étoiles.