Alerte ! Des astronomes tchèques affirment avoir trouvé une étoile à matière noire !
Des chercheurs affirment avoir trouvé des preuves de l'existence d'une "étoile à bosons". Cette étoile serait constituée d'un matériau rare qui n'a jamais été observé auparavant. Certains affirment qu'il s'agirait de la réponse à la question de savoir de quoi est constituée la matière noire.
Nous savons que l'Univers comporte une composante qui n'a jamais été observée, appelée matière noire. On suppose qu'elle existe, car en calculant les interactions gravitationnelles dans les galaxies et les amas, on trouve plus de matière dans ces endroits que ce que l'on peut réellement observer.
La matière noire reste l'un des mystères de l'Univers et la recherche de sa nature est l'un des plus grands intérêts de l'astronomie. Il existe plusieurs hypothèses sur ce que pourrait être la matière noire, depuis les particules jusqu'à l'hypothèse selon laquelle la physique de Newton serait erronée.
Une autre hypothèse est que la matière noire serait un nouveau type de boson - une particule qui a un spin complet et obéit à la statistique de Bose-Einstein - qu'il n'a pas été possible d'observer jusqu'à présent. Deux astronomes tchèques ont proposé la découverte d'une étoile constituée d'un tel boson. Si cette étude est confirmée, il pourrait s'agir de la première étoile constituée de matière noire.
Découverte du système
En 2022, la mission GAIA a publié de nouvelles observations. Dans ces nouvelles données, un système a attiré l'attention : il s'agit d'une étoile semblable au Soleil qui semble tourner autour d'un point vide dans l'espace.
En calculant l'interaction gravitationnelle, les chercheurs de la mission ont conclu que ce point avait l'équivalent d'environ 11 masses solaires pour maintenir l'étoile sur cette orbite.
La découverte elle-même n'était pas inattendue et n'a pas attiré l'attention, car il s'agit d'un phénomène assez courant dans l'univers. Cependant, ce couple d'astronomes s'est rendu compte que ce système posait quelques problèmes.
L'origine de ce système est un mystère pour la physique
Le premier problème auquel ces astronomes ont été confrontés est que les trous noirs stellaires se forment par la mort d'étoiles massives. La mort d'une étoile massive est un processus violent qui s'étend sur de grandes distances. Il serait donc impossible pour une étoile comme le Soleil d'orbiter si près d'un tel trou noir.
La distance à laquelle les deux orbites se trouvent serait à peu près la distance entre notre Soleil et Mars. Une distance faible si l'on considère que même notre Soleil, qui est une petite étoile, pourrait s'approcher de l'orbite de Mars au cours de son processus de mort. Par conséquent, une étoile plus grande que le Soleil dépasserait certainement cette distance.
En outre, les chercheurs affirment qu'il est difficile d'expliquer qu'une étoile comme le Soleil et un trou noir restent stables aussi longtemps. En effet, les modèles prévoient que ce système devrait être instable depuis longtemps.
S'il ne s'agit pas d'un trou noir, quel est cet objet qui n'émet pas de lumière ?
Les chercheurs tchèques Alexandre Pombo et Ippocratis Saltas ont émis l'hypothèse que le trou noir de ce système serait en fait une étoile boson. Si c'est le cas, il s'agit de la première observation d'un tel objet.
Une étoile à bosons est constituée d'un type de boson qui, selon certains modèles, pourrait être la réponse à la nature de la matière noire. Ces bosons sont impossibles à observer, mais ils ont une interaction gravitationnelle.
Les bosons, en général, sont des particules associées aux forces de la nature comme, par exemple, le photon associé à la force électromagnétique ou le célèbre boson de Higgs, associé à la force faible.
Dans le cas du boson proposé dans cette recherche, il ne serait associé à aucun type de force, mais il interagirait par gravitation et parviendrait à former des amas entre eux, formant ces étoiles à bosons.
Avons-nous trouvé la solution au problème de la matière noire ?
Les auteurs de l'étude déclarent eux-mêmes qu'il est peu probable que ce système soit composé d'une étoile à bosons, mais ils appellent à des observations plus détaillées du système en question.
En observant le système, ils pourraient trouver des différences par rapport au comportement attendu d'une étoile à bosons et ainsi mieux comprendre ces objets. Cependant, la découverte de ces objets reste un mystère.
La question de la matière noire n'a pas été résolue cette fois-ci, mais elle nous permet d'en savoir un peu plus sur les effets attendus de la matière noire dans l'univers.