Des scientifiques découvrent des preuves de l'anéantissement total des étoiles géantes dans l'univers

SadaNews - Lorsque l'explosion massive d'une étoile se produit à la fin de sa vie, ce qui est connu sous le nom de supernova, elle projette de la matière dans l'espace et laisse généralement des restes stellaires d'une densité extrême, comme un trou noir ou une étoile à neutrons.

Cependant, certaines de ces explosions, lorsqu'elles se produisent pour les plus grandes étoiles de l'univers, peuvent être si puissantes qu'elles ne laissent rien du tout, selon l'agence de presse « Reuters ».

Les scientifiques postulent depuis les années 1960 la théorie de ces explosions stellaires extrêmement puissantes, et ils ont maintenant trouvé des preuves de leur existence, même si elles sont indirectes.

Ces preuves sont apparues dans des recherches concernant les trous noirs et les ondes gravitationnelles dans le tissu de l'univers, connues sous le nom de fluctuations de (l’espace-temps).

Hui Tong, doctorant en physique astrophysique à l'Université Monash en Australie et auteur principal de l'étude publiée mercredi dans la revue « Nature », a déclaré que les prévisions indiquent que de telles explosions stellaires se produisent dans les étoiles les plus massives, c’est-à-dire celles dont la masse est entre 140 et 260 fois celle du soleil.

Il a ajouté : « Malgré leur masse énorme, leur durée de vie est relativement courte, d'environ quelques millions d'années. En comparaison, le soleil vivra environ 10 milliards d'années. Ainsi, ces étoiles brûlent presque mille fois plus vite, comme de gros feux d'artifice qui s'enflamment intensément et brièvement avant d'exploser ».

« La plage interdite »

Une explosion d'étoiles massives d'une certaine masse laisse derrière elle une étoile à neutrons, qui est le noyau de l'étoile effondrée et comprimée. Lorsque certaines étoiles plus grandes que cela explosent, elles laissent derrière elles un trou noir, qui est un corps d'une densité si élevée qu'il a une gravité si forte que même la lumière ne peut s'en échapper. Le trou noir conserve une partie de la masse de l'étoile d'origine, tandis que le reste est projeté dans l'espace.

Dans cette étude, les chercheurs ont examiné en détail les données collectées sur 153 paires de trous noirs, en connaissant leur masse sur la base des ondes gravitationnelles qu'ils ont émises, puis ils ont séparé les trous noirs qui se sont formés à travers des fusions antérieures entre deux trous noirs plus petits.

Les chercheurs ont alors découvert l'absence de trous noirs dont la masse est de 44 à 116 fois celle du soleil, ce qu'ils ont qualifié de « plage interdite ».

Ils ont déclaré que leur absence pouvait être expliquée de la meilleure manière par l'extinction des étoiles les plus grandes, mais au lieu de laisser derrière elles des trous noirs dans cette plage de masse comme prévu, elles explosent sans laisser aucune trace dans un type rare d'explosion appelé « supernova d'instabilité pair ».

Le meilleur indice jusqu'à présent

La physicienne astrophysique Maya Fishbach de l’Institut canadien de physique astrophysique théorique à l'Université de Toronto, qui a participé à la rédaction de l'étude, a décrit ce phénomène comme « l'une des explosions les plus violentes de la mort des étoiles ».

Elle a ajouté : « En général, les étoiles massives forment des trous noirs. Plus la masse de l'étoile est importante, plus le trou noir est lourd », jusqu'à ce que les étoiles atteignent un seuil de masse spécifique, au-delà duquel les règles physiques de leur explosion ne leur permettent pas de laisser des restes stellaires.

Tong a déclaré : « Le noyau devient instable, ce qui entraîne un effondrement sauvage suivi d'une explosion thermonucléaire violente qui pulvérise l'étoile ».

Pour l'instant, les preuves fournies dans cette étude pourraient être le meilleur indice jusqu'à présent de la survenue d'explosions d'instabilité pair.

Tong a ajouté : « Nous utilisons essentiellement quelque chose d'invisible, à savoir les trous noirs, comme un registre de certaines des explosions les plus lumineuses de l'univers ».