La matière noire, cette substance insaisissable qui compose une grande partie de l'Univers, est un mystère pour les scientifiques. Une nouvelle recherche suggère que les cœurs des étoiles mortes, notamment les étoiles à neutrons, pourraient servir de laboratoires cosmiques pour son étude. En se glissant dans ces étoiles, la matière noire pourrait en effet déclencher des phénomènes allant d'un changement de température à l'explosion totale de l'étoile.
Une illustration d'une étoile à neutrons, crépitant de puissants champs magnétiques.
Credit: NASA/JPL-Caltech
La matière noire est un concept soutenu par de nombreuses observations indirectes. On la détecte en étudiant son influence sur les objets visibles. Des galaxies entières se déplacent plus rapidement que ce que la matière visible seule ne le justifierait. Les étoiles à l'intérieur des galaxies orbitent aussi à des vitesses plus élevées que prévu.
Mais qu'est-ce que la matière noire, au juste ? Les théories sont nombreuses. Elle pourrait être une particule éthérée, une vague cosmique, ou même un nombre incalculable de petits trous noirs créés lors du Big Bang.
Ce qui est certain, c'est que la matière noire possède une gravité et qu'elle se concentre donc dans les régions où la gravité est forte. Les trous noirs sont les champions dans ce domaine, mais étudier la matière noire à leur proximité est pratiquement impossible. Les étoiles à neutrons, par contre, offrent une alternative intéressante. Plus denses qu'une centaine de milliards de fois la Terre, elles auraient les concentrations les plus élevées de matière noire dans l'Univers, selon une étude à paraître dans la revue Physics Reports.
Les chercheurs ont établi que la matière noire pourrait provoquer toute une série d'événements à l'intérieur des étoiles à neutrons. Par exemple, en se heurtant à des particules de matière ordinaire, elle pourrait augmenter la température de l'étoile. Dans des cas plus extrêmes, elle pourrait même déclencher une réaction en chaîne, détruisant complètement l'étoile.
Pour détecter ces influences, plusieurs méthodes sont envisagées. L'une d'entre elles est l'étude de la température de ces étoiles mourantes. Une autre serait d'observer les variations soudaines de leur vitesse de rotation. La matière noire, en altérant la masse interne de l'étoile, pourrait être à l'origine de ces phénomènes. Aussi, la possibilité de découvrir une explosion totale d'une étoile à neutrons.