Une théorie insensée suggère que la matière noire pourrait rendre les étoiles immortelles

Les étoiles très proches du centre de notre galaxie pourraient être alimentées par de la matière noire à perpétuité, selon une équipe d'astronomes qui a récemment étudié les sources de lumière lointaines.

Le groupe d'étoiles, connu sous le nom d'étoiles de l'amas S, se trouve à seulement trois années-lumière du centre de la Voie Lactée (pour référence, nous sommes à environ 26 000 années-lumière du centre de notre galaxie, qui héberge un trou noir supermassif à son noyau). Les étoiles sont étonnamment jeunes pour leur voisinage galactique, mais elles ne ressemblent pas à des étoiles qui ont simplement migré vers cette partie de la Voie Lactée après s'être formées ailleurs. La région contient également des étoiles étonnamment lourdes et moins d’étoiles anciennes que prévu.

Comme le rapporte Espace.com, l'équipe de recherche postule que ces étoiles étranges pourraient accumuler de la matière noire, qu'elles utilisent ensuite comme combustible pour continuer à brûler. Étant donné que les modèles estiment qu'il y a beaucoup de matière noire près du noyau de la galaxie, les étoiles sont « éternellement jeunes », comme l'a déclaré à Space.com l'auteure principale de l'étude, Isabelle John, astrophysicienne à l'Institut Kavli d'astrophysique et de cosmologie des particules. En effet, les étoiles ont un très long chemin à parcourir avant de commencer à manquer de carburant. Le document de l'équipe est actuellement hébergé sur le serveur de préimpression arXiv, ce qui signifie qu'il n'a pas encore passé le processus d'évaluation par les pairs.

Matière noire semble représenter 27 % de l’universmais elle a jusqu'à présent échappé à la détection directe. En d'autres termes, les astronomes ne peuvent pas la voir dans aucune bande de lumière à l'aide des instruments existants. Au lieu de cela, la matière noire est vue à travers ses effets sur les objets qui sont La matière noire est visible, des étoiles lointaines aux énormes amas de celles-ci. Bien que la matière noire nous soit invisible, ses effets gravitationnels sont évidents. On ne sait pas encore s'il existe un seul coupable à l'origine de la matière noire – une particule théorique comme l'axion, par exemple – ou s'il existe plusieurs éléments inconnus auxquels nous avons donné le terme générique de matière noire.

L’article récemment présenté n’est pas le premier à explorer la façon dont la matière noire pourrait interagir avec les étoiles. Un peu plus tôt cette année, une autre équipe de chercheurs a proposé que les étoiles à neutrons – des restes stellaires extrêmement denses –pourrait en fait être une source de matière noire. En juillet dernier, une autre équipe a suggéré que le télescope Webb avait détecté étoiles alimentées par la matière noire.

« Les modèles de formation d’étoiles suggèrent que les étoiles ne peuvent pas se former à moins de 0,326 année-lumière du trou noir central, où se trouvent les étoiles de l’amas S », ont écrit les chercheurs. « Les étoiles doivent plutôt s’être formées ailleurs et avoir migré vers le centre galactique. Inversement, les observations suggèrent que les étoiles de cette région sont jeunes (moins ou approximativement égales à 15 millions d’années), ce qui indique que les étoiles pourraient s’être formées plus localement. »

Dans leur lettre, l'équipe a également présenté une version étoile de matière noire du Diagramme de Hertzsprung-Russellun graphique qui cartographie les luminosités et les températures effectives des étoiles. Les étoiles de la version sombre du diagramme ont des températures plus basses que celles des étoiles du diagramme établi, mais ont toujours des luminosités similaires à celles-ci. « La densité de matière noire de ces étoiles se reconstitue en permanence, ce qui confère à ces étoiles l'immortalité et résout de multiples anomalies stellaires », a écrit l'équipe.

En retraçant la manière dont ces étoiles potentiellement alimentées par la matière noire évoluent et vieillissent, l'équipe a pu mieux caractériser la façon dont la matière noire se manifeste dans l'univers et interagit avec la matière ordinaire. L'équipe a également noté que télescopes de la classe trente mètres Cela permettrait de mieux mesurer les étoiles proches du centre galactique, et de déterminer si la matière noire a un impact sur les étoiles de cette région.

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