Quand une étoile massive meurt, il y a d'abord une explosion de supernova. Puis, ce qui reste devient soit un trou noir, soit une étoile à neutrons.

Cette étoile à neutrons est le corps céleste le plus dense que les astronomes puissent observer, avec une masse d'environ 1,4 fois la taille du soleil. Cependant, on sait encore peu de choses sur ces objets impressionnants. Maintenant, un chercheur de la Florida State University a publié un article dans Lettres d'examen physique arguant que de nouvelles mesures liées à la peau de neutrons d'un noyau de plomb pourraient obliger les scientifiques à repenser les théories concernant la taille globale des étoiles à neutrons.

En bref, les étoiles à neutrons pourraient être plus grosses que les scientifiques ne l'avaient prédit.

"La dimension de cette peau, comment il s'étend plus loin, est quelque chose qui est en corrélation avec la taille de l'étoile à neutrons, " a déclaré Jorge Piekarewicz, un professeur de physique Robert O. Lawton.

Piekarewicz et ses collègues ont calculé qu'une nouvelle mesure de l'épaisseur de la peau à neutrons du plomb implique un rayon compris entre 13,25 et 14,25 kilomètres pour une étoile à neutrons moyenne. Sur la base d'expériences antérieures sur la peau des neutrons, d'autres théories situent la taille moyenne des étoiles à neutrons à environ 10 à 12 kilomètres.

L'ouvrage de Piekarewicz complète une étude, également publié dans Lettres d'examen physique , par des physiciens avec le Lead Radius Experiment (PREX) au Thomas Jefferson National Accelerator Facility. L'équipe PREX a mené des expériences qui leur ont permis de mesurer l'épaisseur de la peau de neutrons d'un noyau de plomb à 0,28 femtomètre, soit 0,28 trillionième de millimètre.

Un noyau atomique est constitué de neutrons et de protons. Si les neutrons sont plus nombreux que les protons dans le noyau, les neutrons supplémentaires forment une couche autour du centre du noyau. Cette couche de neutrons purs s'appelle la peau.

C'est l'épaisseur de cette peau qui a captivé les physiciens expérimentaux et théoriques, car elle peut éclairer la taille et la structure globales d'une étoile à neutrons. Et bien que l'expérience ait été faite sur du plomb, la physique s'applique aux étoiles à neutrons, des objets qui sont un quintillion (ou mille milliards) de fois plus gros que le noyau atomique.

Piekarewicz a utilisé les résultats rapportés par l'équipe PREX pour calculer les nouvelles mesures globales des étoiles à neutrons.

"Il n'y a aucune expérience que nous puissions réaliser en laboratoire qui puisse sonder la structure de l'étoile à neutrons, " a déclaré Piekarewicz. " Une étoile à neutrons est un objet tellement exotique que nous n'avons pas pu le recréer en laboratoire. Donc, tout ce qui peut être fait en laboratoire pour nous contraindre ou nous informer sur les propriétés d'une étoile à neutrons est très utile."

Les nouveaux résultats de l'équipe PREX étaient plus importants que les expériences précédentes, ce qui bien sûr affecte la théorie globale et les calculs liés aux étoiles à neutrons. Piekarewicz a déclaré qu'il restait encore du travail à faire sur le sujet et que de nouvelles avancées technologiques ajoutent constamment à la compréhension de l'espace par les scientifiques.

"C'est repousser les frontières du savoir, " dit-il. " Nous voulons tous savoir d'où nous venons, de quoi est fait l'univers et quel est le destin ultime de l'univers."