On a retrouvé l’étoile génitrice d’un trou noir

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Posté le 31 mars 2009 | catégorie: astronomie

Selon la théorie de l’évolution stellaire, lorsqu’une étoile possède une masse dépassant les 20 masses solaires, son explosion finale sous forme de supernova peut conduire à la formation d’un trou noir stellaire. Après des années d’études, un groupe d’astrophysiciens pense en avoir la preuve.

Lorsque Baade et Zwicky ont proposé en 1934 que la luminosité extraordinaire des supernovae était due à des explosions d’étoiles qui rapidement devenaient plus lumineuses qu’une galaxie entière, ils ne rencontrèrent que du scepticisme, surtout parce qu’ils avançaient l’idée que ce genre d’explosion laissait un cadavre stellaire sous forme d’une étoile à neutrons.

Il s’agissait d’une proposition audacieuse et visionnaire car à l’époque le neutron et la théorie de la désintégration bêta étaient des découvertes récentes que l’on devait à James Chadwick et Enrico Fermi. Les supernovae y étaient vues comme résultant de l’effondrement gravitationnel d’étoiles de grandes masses. Dans ce schéma, les énormes pressions atteintes dans le cœur de ces étoiles permettent une réaction inverse de la désintégration bêta des neutrons. Les électrons et les protons des atomes se combinent pour laisser une sorte de noyau atomique géant d’une masse de l’ordre, au maximum, de celle de Chandrasekhar. Avec une telle densité, une masse solaire entière peut se retrouver concentrer dans un corps céleste de quelques dizaines de kilomètres seulement.

Quelques années plus tard, Oppenheimer et ses étudiants George Volkoff et Hartland Snyder précisèrent grandement ces idées et, surtout, ils parvinrent à la conclusion que rien ne s’opposait à un effondrement complet d’une étoile à neutrons dépassant une certaine limite de masse. Il ne s’agissait pas moins de la première prédiction précise de l’existence de trou noir dans le cadre de la relativité générale. Il faudra attendre le milieu des années 1960 et la renaissance de la relativité générale pour que les concepts d’étoiles à neutrons et de trous noirs soient enfin vraiment pris au sérieux par les astrophysiciens.

Aujourd’hui, des progrès énormes aussi bien du point de vue théorique que du point de vue observationnel ont été réalisés. Les étoiles à neutrons ont été observées et on dispose de preuves très convaincantes de l’existence des trous noirs qui sont désormais reconnus comme omniprésents dans le cosmos et probablement d’une importance cruciale pour l’évolution des galaxies. La nature des supernovae ne fait plus de doute depuis bien longtemps même s’il nous reste encore bien des choses à apprendre…

Source : Futura Sciences

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