Les mystères des étoiles à neutrons bientôt dévoilés par le télescope Roman ?

Parmi le bestiaire de l’Univers, entre les naines brunes ou blanches, les trous noirs ou les quasars, on trouve également un astre étrange : l’étoile à neutrons. Le concept a été théorisé il y a déjà près d’un siècle : celui d’une étoile qui serait presque entièrement composée de neutrons, maintenus ensemble par les forces de gravitation.

Il s’est avéré que ces astres existent bel et bien, et qu’il s’agit d’étoiles anciennement ultra massives qui ont explosé en supernova et dont il ne reste plus que le noyau compact et peu lumineux. Mais il y a un problème : dans la mesure où nous avons affaire à un objet petit et discret, il est bien difficile à repérer. Tout ce que nous en savons aujourd’hui nous vient de sources indirectes : le rayonnement des pulsars, ces étoiles à neutrons en rotation qui émettent des faisceaux électromagnétiques

Roman, le candidat idéal ?

Comment en savoir plus ? Grâce au futur télescope spatial de la Nasa, le Nancy-Grace-Roman. Cet engin pourrait bien être l’outil parfait pour enfin observer d’une nouvelle manière les étoiles à neutrons, d’après une étude parue dans la revue scientifique Astronomy & Astrophysics et relayée par l’institut de recherche américain STSCI.

Pour s’assurer que l’observatoire Roman sera bien le candidat idéal pour cette mission, les auteurs de l’étude se sont servis de simulations de la Voie lactée et de travaux préparatoires dédiés à la construction du télescope. C’est ainsi qu’ils ont pu constater que les capacités du Roman pourraient lui permettre de voir plusieurs dizaines d’étoiles à neutrons isolées.

Ce télescope capte la lumière visible et le proche infrarouge, un peu à la manière d’Hubble, ce qui n’est pas tout à fait la bonne longueur d’onde pour voir des objets peu lumineux comme les étoiles à neutrons. En revanche, sa sensibilité lui permettra de les trouver indirectement via le phénomène de microlentilles gravitationnelles.

Il s’agit d’un mécanisme lié à la relativité générale selon lequel la lumière est déviée de sa trajectoire en raison de la masse des objets qui se trouvent sur son chemin. Les étoiles à neutrons, bien que petites, sont très denses, ce qui les rend incroyablement lourdes par rapport à leur taille. On estime, selon l’astrophysicien Jérôme Margueron, que pour une étoile à neutrons grande comme la ville de Paris, sa masse serait deux fois celle du Soleil !

Et pourtant, il n’était pas conçu pour ça au début

Le Nancy-Grace-Roman est très efficace pour repérer les faibles traces de lumière qui viennent d’étoiles lointaines. Qui plus est, la précision de ses instruments est telle qu’il sera capable de mesurer l’infime déviation de la lumière d’une étoile lointaine pour en déduire la masse de l’étoile à neutrons passée devant elle.

Autre avantage du télescope : il sera capable d’observer simultanément des millions d’étoiles dans les zones les plus denses de notre galaxie, beaucoup plus rapidement que les autres appareils équivalents, ce qui devrait suffire pour repérer de nombreuses étoiles à neutrons en un temps record.

Avec ces nouvelles données, les scientifiques espèrent trouver les réponses à des questions en suspens sur ces astres mystérieux, notamment ce qui peut les différencier des trous noirs en termes de masse : s’il y a une frontière claire entre une étoile qui deviendrait une étoile à neutrons ou un trou noir au moment de la fin de sa « vie ».

À quelques mois du lancement, cela pourrait s’ajouter aux missions du Roman qui n’a, à la base, pas du tout été conçu dans cette optique, mais plutôt pour aider à la recherche d’exoplanètes. On saura si toutes ces promesses se vérifient en pratique.

Toute l'actu tech en un clin d'œil

Ajoutez Numerama à votre écran d'accueil et restez connectés au futur !

Installer Numerama