Les étoiles à neutrons pourraient être la clé pour comprendre la matière noire.
Des physiciens de l'ARC Centre of Excellence for Dark Matter Particle Physics, avec à leur tête l'Université de Melbourne, ont réalisé une percée significative dans la quête pour comprendre la matière noire, cet élément mystérieux qui constitue 85% de la matière de notre Univers. Dans un article publié dans le
Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, ils expliquent que les étoiles à neutrons, ces résidus denses d'étoiles massives effondrées, pourraient jouer un rôle crucial dans la détection de la matière noire.
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Contrairement aux attentes précédentes, la recherche montre que la collision et l'annihilation de particules de matière noire à l'intérieur des étoiles à neutrons peuvent transférer rapidement de l'énergie à ces dernières, les réchauffant en quelques jours seulement. Ce phénomène contredit l'idée antérieure selon laquelle le transfert d'énergie pourrait prendre une éternité, parfois même plus longtemps que l'âge de l'Univers lui-même.
Ces étoiles sont extrêmement denses, à tel point que la matière noire, qui interagit faiblement avec la matière ordinaire, a plus de chances de s'y accumuler. Les chercheurs pensent que cela pourrait mener à une accumulation suffisante pour réchauffer notablement une étoile à neutrons froide et vieille, la rendant détectable par les instruments futurs, ou même provoquer son effondrement en trou noir.
La matière noire est difficile à étudier directement car elle n'interagit pas avec la lumière. Nos télescopes ne peuvent pas la voir directement. Son existence est déduite de son influence gravitationnelle sur les objets visibles de l'Univers. Les détecteurs de matière noire sur Terre font face à des défis techniques majeurs, rendant les étoiles à neutrons des détecteurs naturels potentiellement très utiles.
Cette recherche a été menée par une équipe internationale d'experts, incluant Nicole Bell et Michael Virgato de l'Université de Melbourne, Giorgio Busoni de l'Université Nationale Australienne, et Sandra Robles du Laboratoire National d'Accélérateur Fermi aux États-Unis.