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La découverte de deux étoiles étranges remet en cause les théories de la matière

Le télescope spatial Chandra de la NASA a permis d'observer deux étoiles aux caractéristiques étranges, qui par leur taille et leur température, révèlent une faille dans notre compréhension de la structure de la matière, selon les auteurs des découvertes annoncées le 10 avril. L'observation par le télescope à rayons-X de ces étoiles (nommées RXJ1856 et 3C58) suggère que leur matière est d'une forme inconnue, encore plus dense que la matière nucléaire existant sur Terre. Ces étoiles pourraient être composées de purs quarks ou contenir des cristaux de particules infra-atomiques qui ne peuvent d'ordinaire être observés que de façon éphémère après une collision provoquée par des expériences en accélérateur de particules à très haute énergie. En combinant les données collectées par Chandra et celles obtenues par le télescope orbital Hubble, les astronomes ont établi que l'étoile RXJ1856 irradie comme un corps solide, avec une température de 700.000 degrés C. D'un diamètre de 11,3 km, elle est considérée comme trop petite pour entrer dans la catégorie habituelle des étoiles à neutrons, qui étaient pour l'instant la forme la plus extrême de matière connue. "En apparence, les observations combinées nous orientent vers une étoile qui n'est pas composée de neutrons mais de quarks, connus sous le nom de quarks étranges", les plus denses des quarks, a expliqué Jeremy Drake du centre d'astrophysique Harvard-Smithsonian à Cambridge (Massachusetts). "Les quarks, considérés comme les composants fondamentaux des particules nucléaires, n'ont jamais été observés en dehors du noyau", a ajouté le professeur Drake, principal auteur de l'article sur cette étoile, à paraître dans le numéro du 20 juin de la revue américaine The Astrophysical Journal. Les observations menées par Chandra sur l'étoile 3C58 ont également donné des résultats surprenants. La mesure de rayons-X qu'elle génère est inférieure à celle que les chercheurs s'attendaient à obtenir à la surface de cette étoile chaude, une étoile à neutrons née, pense-t-on, d'une explosion observée par des astronomes chinois et japonais en 1181 de notre ère. Les scientifiques en déduisent que la température de l'étoile est inférieure à un millions de degrés Celsius. "Nos observations de 3C58 constituent le premier test de notre modélisation du refroidissement des étoiles à neutrons, et la théorie la plus courante ne fonctionne pas", a expliqué David Helfand. "Il apparaît que les étoiles à neutrons ne sont finalement pas (constituées) de purs neutrons, de nouvelles formes de matière sont nécessaires" pour expliquer leur température, a ajouté ce professeur de Columbia University à New York.

NYT du 11-04-2002 :

http://www.nytimes.com/2002/04/11/science/11QUAR.html

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