Les étoiles à neutrons sont des objets extrêmement compacts, avec des masses d'environ 1,4 à 2,5 fois celle du Soleil, mais avec des diamètres d'environ 20 à 30 kilomètres seulement. Cette incroyable densité signifie que les étoiles à neutrons ont une gravité de surface qui peut être des centaines de milliards de fois supérieure à celle de la Terre.
Les étoiles à neutrons possèdent également des champs magnétiques très puissants, qui peuvent être des milliards de fois plus puissants que le champ magnétique terrestre. Ces champs magnétiques peuvent accélérer les particules chargées proches de la surface de l’étoile jusqu’à une vitesse proche de la lumière, créant ainsi un puissant faisceau de rayonnement appelé pulsar. Les pulsars sont l’une des manifestations observationnelles les plus importantes des étoiles à neutrons.
On pense également que les étoiles à neutrons sont le siège de plusieurs phénomènes astrophysiques, tels que :
- Problèmes : Augmentation soudaine de la vitesse de rotation des étoiles à neutrons, probablement due à des réarrangements internes au sein de l'étoile.
- Supernovae : Les étoiles à neutrons peuvent constituer le destin final des étoiles massives, subissant une violente explosion connue sous le nom de supernova lorsqu’elles atteignent la fin de leur cycle de vie.
- Formation de trous noirs : Si la masse d’une étoile à neutrons dépasse une certaine valeur critique (limite de Tolman-Oppenheimer-Volkoff), elle peut s’effondrer davantage sous l’effet de la gravité, formant un trou noir.
- Fusions d'étoiles à neutrons : Lorsque deux étoiles à neutrons tournent l’une autour de l’autre, elles peuvent progressivement perdre leur énergie orbitale par l’émission d’ondes gravitationnelles. Finalement, ils peuvent fusionner, produisant une puissante explosion d’ondes gravitationnelles et d’autres rayonnements électromagnétiques.
Les étoiles à neutrons sont des objets astronomiques fascinants qui jouent un rôle crucial dans la compréhension des dernières étapes de l'évolution stellaire, de la nature de la matière dense et des processus dynamiques de l'univers.