Les étoiles à neutrons ne sont donc peut-être pas les objets exotiques les plus denses du cosmos après tout. Les étoiles à neutrons peuvent se former après la fin d'une vie; mesurant seulement 16 km de diamètre, ces objets petits mais massifs (une fois et demie la masse du Soleil) peuvent devenir trop gros pour que la structure des neutrons puisse les maintenir ensemble. Que se passe-t-il si les structures des neutrons à l'intérieur d'une étoile à neutrons s'effondrent? Les étoiles Quark (aussi appelées «étoiles étranges») peuvent en être le résultat, plus petites et plus denses que les étoiles à neutrons, expliquant peut-être certaines supernovae anormalement brillantes observées récemment…
Trois supernovae très lumineuses ont été observées et les chercheurs canadiens ne savent pas ce qui a pu les causer. Ces énormes explosions se produisent au moment où une étoile massive meurt, laissant une étoile à neutrons ou un trou noir dans leur sillage. Les étoiles à neutrons sont composées de matière dégénérée et sont souvent observées sous forme de pulsars à rotation rapide émettant des ondes radio et des rayons X. Si l'étoile était suffisamment massive, un trou noir pourrait se former après la détonation, mais y a-t-il une phase entre la masse d'une étoile à neutrons et un trou noir?
Il semble qu'il puisse y avoir une étoile plus petite et plus massive sur le bloc, une étoile composée non pas de hadrons (c'est-à-dire de neutrons), mais de l'étoffe qui compose les hadrons: les quarks. On pense qu'ils sont un cran sur l'échelle de la masse stellaire, le point auquel la masse du reste de la supernova est légèrement trop grande pour être une étoile à neutrons, mais trop petite pour former un trou noir. Ils sont composés de matière de quark ultra-dense, et lorsque les neutrons se décomposent, on pense que certains de leurs quarks "up" et "down" sont convertis en quarks "étranges", formant un état appelé "matière étrange". C'est pour cette raison que ces objets compacts sont également connus sous le nom d'étoiles étranges.
Les étoiles Quark peuvent être des objets hypothétiques, mais les preuves s'accumulent pour leur existence. Par exemple, les supernovae SN2005gj, SN2006gy et SN2005ap sont toutes environ 100 fois plus lumineuses que le «modèle standard» pour les explosions de supernova, ce qui a amené l'équipe canadienne à modéliser ce qui se passerait si une lourde étoile à neutrons devenait instable, écrasant les neutrons dans une soupe de matière étrange. Bien que ces supernovae aient pu former des étoiles à neutrons, elles sont devenues instables et se sont à nouveau effondrées, libérant de grandes quantités d'énergie des liaisons hadrones créant un «Quark-Nova», convertissant l'étoile à neutrons surdimensionnée en étoile de quark.
Si les étoiles de quark sont derrière ces supernovae ultra-lumineuses, elles peuvent être considérées comme des hadrons de grande taille, non maintenus ensemble par la force nucléaire forte, mais par la gravité. Maintenant, il y a une pensée!
Source: NSF
