Un objet mystérieux dans la Voie Lactée, plus massif qu'une étoile à neutrons mais moins qu'un trou noir, vient d'être identifié. Cette découverte, réalisée par une équipe de chercheurs menée par Ben Stappers, professeur d'astrophysique à l'Université de Manchester, pourrait redéfinir les frontières entre les étoiles à neutrons et les trous noirs.
L'objet, repéré grâce au Télescope Radio MeerKAT en Afrique du Sud, est en orbite autour d'une étoile à neutrons ou "pulsar milliseconde" située à environ 40 000 années-lumière de la Terre, au sein d'un amas globulaire dense de la Voie Lactée. Ce système, si confirmé comme étant une paire pulsar-trou noir, serait une cible importante pour tester les théories de la gravité, notamment la relativité générale d'Einstein de 1915.
Le pulsar, nommée PSR J0514-4002E, a été détectée grâce à ses faibles impulsions d'ondes radio. En étudiant les variations infimes de ces signaux réguliers, les chercheurs ont déduit que PSR J0514-4002E est en orbite avec un objet extrêmement dense, soit les restes d'une étoile massive effondrée.
La masse de cet objet mystérieux se situe entre celle d'une étoile à neutrons et celle d'un trou noir, le plaçant directement dans le "gap de masse des trous noirs". Cette lacune, entre 2.2 et 5 masses solaires, soulève des questions sur la limite de masse des étoiles à neutrons et l'existence de trous noirs de faible masse.
Les étoiles à neutrons et les trous noirs, tous deux issus de la mort d'étoiles massives, présentent des différences notables. À la fin de leur cycle de fusion nucléaire, ces étoiles s'effondrent sous leur propre gravité. Pour les étoiles de masse inférieure, cet effondrement est stoppé par les propriétés quantiques des neutrons, formant une étoile à neutrons. Au-delà d'une certaine masse, cependant, cette pression quantique est surmontée et l'étoile devient un trou noir.
Cette découverte pourrait donc être cruciale pour résoudre le mystère du gap de masse des trous noirs et améliorer notre compréhension des lois physiques dans des conditions extrêmes. La nature exacte du compagnon de PSR J0514-4002E reste à déterminer, mais cette découverte marque un tournant dans l'étude des étoiles à neutrons, des trous noirs et d'autres objets cosmiques denses.