Les astronomes prédisent une nouvelle classe d'étoiles « électrofaibles »

Lorsque les petites étoiles meurent, elles s'effondrent pour former des étoiles à neutrons dans lesquelles le principe d'exclusion de Pauli empêche un nouvel effondrement. Tout ce qui est plus massif finit par devenir un trou noir (avec une coupure à environ 2,1 masses solaires).

Ces dernières années, cependant, les astrophysiciens ont calculé que l'évolution d'une étoile vers un trou noir est plus complexe qu'on ne le pensait à l'origine. C'est parce qu'une fois que l'effet d'exclusion de Pauli est rompu, la substance stellaire subit d'autres transitions de phase nucléaire qui libèrent suffisamment d'énergie pour retarder l'effondrement, bien que pendant une période relativement courte.

Par exemple, des astrophysiciens ont récemment découvert un état entre une étoile à neutrons et un trou noir dans lequel la masse de l'étoile est supportée par l'énergie libérée lorsque la matière nucléaire est comprimée en matière de quark. On pense que les étoiles dites à quarks ressemblent beaucoup aux étoiles à neutrons, il sera donc difficile de les trouver.

Aujourd'hui, De-Chang Dai de l'Université d'État de New York à Buffalo et quelques amis proposent un tout nouveau type d'étoile qui se forme après une étoile quark mais avant un trou noir. Dai et ses collègues soulignent qu'après la transition des quarks, il existe une autre transition de phase prédite par le modèle standard des physiciens des particules.

Cela se produit lorsque les quarks sont comprimés si fort qu'ils se transforment en un type de particule élémentaire appelée lepton. Étant donné que les leptons subissent la force électromagnétique et la force nucléaire faible mais pas la force nucléaire forte, l'équipe appelle ce processus la combustion électrofaible.

Dai et ses collègues calculent que la combustion électrofaible devrait générer suffisamment d'énergie pour retarder l'effondrement pendant environ 10 millions d'années. Cela signifie qu'il devrait y avoir beaucoup d'étoiles électrofaibles à voir, si les astronomes peuvent les trouver.

À quoi devraient ressembler les étoiles électrofaibles, n'est pas encore clair. Dai et ses collègues disent que cela ne dépendra pas du noyau de l'étoile où se produit la combustion électrofaible, mais de la structure de sa couche externe où sont produits les photons que nous sommes susceptibles de capter sur Terre. L'évaluation de la visibilité de ces nouveaux objets fascinants nécessite une modélisation minutieuse de leur structure externe pour déterminer la luminosité et le spectre des photons, explique l'équipe.

Calculer le comportement de cette couche est une tâche difficile, mais l'équipe dit qu'elle travaille pour de futures publications. Mais voici une astuce, nous ne le saurons pas avec certitude avant que Dai et co n'aient fini de calculer leurs chiffres, mais l'argent intelligent parie que les étoiles électrofaibles seront plus ou moins indiscernables des étoiles à neutrons. Honte!

Réf : arxiv.org/abs/0912.0520 : Electroweak Stars : Comment la nature peut capitaliser sur le carburant ultime du modèle standard

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