Le télescope XMM-Newton de l'ESA dévoile les secrets des étoiles à neutrons
De l'avis de nombreux scientifiques, les origines de l'univers - né dans les premières secondes qui ont suivi le Big Bang - pourraient être élucidées grâce aux étoiles à neutrons. Aujourd'hui, avec l'aide du télescope XMM-Newton de l'Agence spatiale européenne (ESA), ils sont sur le point de percer le mystère de ces curieux objets stellaires. Les étoiles à neutrons sont extrêmement denses - si denses, en fait, qu'un fragment de la taille d'un morceau de sucre pèse plus d'un milliard de tonnes. Une théorie veut que, dans le coeur de ces étoiles, les éléments constitutifs normaux des atomes - à savoir protons, électrons et neutrons - ont fusionné en un plasma de matière dissoute. Certains pensent que ce plasma est apparu au moment de la naissance de notre univers, et pourrait dès lors apporter bien des éclaircissements décisifs à ce sujet. Afin de prouver l'existence de cette substance, il fallait aux chercheurs étudier de plus près la nature de la matière présente dans les étoiles à neutrons. Pour calculer la densité de matière d'un objet, il faut connaître précisément son ratio rayon/masse. Aucun instrument n'a jamais été en mesure d'effectuer ces relevés pour les étoiles à neutrons, mais le télescope XMM-Newton avancé à rayon X de l'ESA y a réussi en exploitant une découverte technique majeure. Il a fallu calculer la compacité des étoiles de façon indirecte, en mesurant leur décalage spectral. La pression gravitationnelle d'une étoile à neutrons est d'une puissance extrême, et provoque une émission de particules de lumière induisant une perte d'énergie, un processus connu sous le nom de décalage spectral gravitationnel. En mesurant précisément ce processus pour la première fois, XMM-Newton a finalement révélé la densité d'une étoile à neutrons. Fred Jansen, un scientifique du projet XMM-Newton de l'ESA a déclaré, à propos de ce résultat; "C'est une mesure extrêmement précise que nous n'aurions pu faire sans la haute sensibilité du XMM-Newton et sa capacité à distinguer les détails". Selon Jean Cottam, de la NASA, et principal auteur de la découverte: "Les premières tentatives de mesure du décalage spectral gravitationnel ont été faites immédiatement après la publication par Einstein de sa Théorie générale de la relativité, mais personne n'avait jamais réussi à en mesurer l'effet dans une étoile à neutrons, où l'on supposait qu'il devait être énorme. C'est aujourd'hui confirmé". Les premiers résultats ne semblent pas confirmer la présence, dans les étoiles à neutrons, d'un plasma exotique de matière dissoute qui serait apparu au cours des premiers instants de l'existence de notre univers. Les étoiles à neutrons semblent être constituées de matière normale, mais les scientifiques impliqués dans le projet soulignent que ces résultats ne sont pas concluants, les qualifiant de "premier pas" dans l'explication des secrets de ces mystérieuses étoiles.