Sciences

En bref : des neutrons "cubiques" dans les pulsars ?

ActualitéClassé sous :physique , Astronomie , Pulsar

Les quarks et les gluons en interaction donnent une forme sphérique aux neutrons dans les conditions de pressions des étoiles normales. Selon deux physiciens, il pourrait ne plus en être de même avec les pressions gigantesques régnant dans les étoiles à neutrons les plus massives. Les neutrons y prendraient une forme cubique.

Une illustration d'artiste d'une étoile à neutrons, ici un magnétar. © Nasa/CXC/M.Weis

On peut considérer qu'un atome d'hydrogène dans son état fondamental est de forme sphérique, à cause de la symétrie par rotation de la fonction d'onde de son électron orbitant autour du proton. Mais l'on sait bien que l'électron n'est pas une petite bille en orbite à la façon de la Terre autour du Soleil. En physique quantique, cette image d'atome sphérique n'est précisément que cela... une image commode qui parle à l'esprit humain en des termes classiques.

De même, les observations et la théorie montrent que les neutrons et les protons construits avec des quarks échangeant des gluons peuvent être considérés comme sphériques.

Selon Felipe Llanes-Estrada et Gaspar Moreno Navarro, ce n'est plus nécessairement vrai lorsque la pression est très grande pour de la matière neutronique. On sait qu'il existe encore bien des mystères en ce qui concerne l'état de la matière nucléaire dans les étoiles à neutrons. Mais d'après les calculs des deux chercheurs, dans des étoiles à neutrons très massives, comme c'est le cas avec PSR J1614-2230, et donc dans certains pulsars et magnétars, la pression devient si grande que  les neutrons se déforment pour devenir une sorte d'empilement de cubes. Ce serait un peu comme ont tendance à le faire des oranges empilées et tassées fortement. Une explication publiée dans un article sur arXivdonné en lien ci-dessous. 

Cela se produirait lorsque la densité de la matière nucléaire dans une étoile à neutrons atteindrait les 1015 g/cm3. En prenant cette forme de cube, le volume individuel des neutrons diminuerait de 24 %.

Cela vous intéressera aussi