Des chercheurs ont peut-être repéré une étoile faite de matière noire. Si oui, c'est fou.

Nov 04, 2023

Une préimpression récente affirme qu'un système censé consister en une étoile en orbite autour d'un trou peut à la place comporter un objet complètement hypothétique.

Le duo à l'origine de l'article affirme qu'il est possible qu'au lieu d'un trou noir, nous regardions une étoile bosonique, un objet hypothétique fait de matière noire.

Les chercheurs ne sont pas convaincus qu'un trou noir et une étoile auraient formé un système tel que nous le voyons, et proposent la théorie de l'étoile boson comme explication alternative, même si c'est hautement improbable.

Le satellite Gaia de l'Agence spatiale européenne tente de cartographier la galaxie. En tant que tel, de temps en temps, le projet produit d'énormes publications de données que les astronomes peuvent passer des mois à des années à trier pour trouver des choses intéressantes.

Dans l'un de ces communiqués, les chercheurs ont repéré ce qu'ils croyaient être une étoile semblable au Soleil en orbite autour d'un très petit trou noir. Mais récemment, un duo de chercheurs de l'Institut de physique de l'Académie tchèque des sciences a contesté cette théorie. Ils pensent qu'au lieu d'un trou noir, le mystérieux objet sombre de ce système à deux corps est quelque chose appelé une étoile bosonique, un objet complètement hypothétique entièrement composé de matière noire. Les chercheurs ont téléchargé un article sur cette théorie sur le serveur de préimpression arXiv. Il n'a pas encore fait l'objet d'un examen par les pairs.

Cela ressemble à un saut dans la logique de passer d'un trou noir à un objet complètement théorique, et c'est peut-être le cas. Il est incroyablement peu probable que nous tombions par hasard sur un objet complètement théorique, même dans une enquête de très grande envergure comme Gaia. Il est beaucoup plus probable qu'il nous manque encore une information qui nous permettrait de comprendre ce système.

Mais le duo a ses raisons de croire ce qu'il croit. Le principal est que, d'après ce que nous savons des mécanismes de formation du système stellaire, il est incroyablement peu probable qu'un duo trou noir-étoile semblable au Soleil se soit formé en premier lieu.

Les trous noirs se forment à partir d'étoiles vraiment massives. Notre Soleil, et les étoiles comme lui, ne correspondent pas à ces exigences "vraiment massives". Les chercheurs centrent leur affirmation sur l'idée qu'il serait extrêmement improbable qu'un système binaire se forme entre une étoile semblable au Soleil et une étoile suffisamment grosse pour former un trou noir, ce qui aurait dû se produire pour produire le résultat trouvé dans les données de Gaia. Le duo suggère que l'équilibre de gravité nécessaire pour maintenir deux étoiles comme celle-ci verrouillées ensemble sans s'écraser l'une contre l'autre ou s'éloigner en spirale est tout simplement trop capricieux pour être probable.

Alors, à la place, ils se sont tournés vers les étoiles bosoniques. Les étoiles bosoniques, si elles existent, sont de fortes concentrations de matière noire, la matière entièrement indétectable qui constitue la majeure partie de la matière de notre univers. Nous avons déjà vu des bosons - les photons (particules légères), les gluons (particules de force forte) et le boson de Higgs (souvent appelé la "particule de Dieu") sont tous des bosons existants établis - mais selon la théorie impliquée par l'existence présumée d'étoiles à bosons, les bosons de la matière noire se comporteraient un peu différemment. Ils imprégneraient simplement l'univers, ce qui entraînerait l'empilement occasionnel qu'est l'étoile bosonique.

L'idée que la matière noire est constituée de bosons n'est qu'une théorie sur ce qui constitue le matériau non mesurable, mais ce n'est pas particulièrement extravagant. Cependant, cela signifiait que la suggestion que ce système particulier contienne une étoile bosonique signifie que vous empilez la théorie sur la théorie.

Mais le système lui-même mérite probablement une enquête plus approfondie, qu'il s'avère ou non un foyer de matière noire. Peut-être qu'au deuxième coup d'œil, nous en apprendrons plus sur la formation du système stellaire. Peut-être en apprendrons-nous plus sur la matière noire. Peut-être les deux. Mais nous apprendrons certainement quelque chose.

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