Lorsque deux étoiles à neutrons entrent en collision, elles créent un événement cataclysmique qui peut être observé par les astronomes de tout l’univers. Ces événements, appelés kilonovae, sont si puissants qu’ils peuvent éclipser des galaxies entières et produire une large gamme d’éléments lourds, notamment de l’or et du platine. En plus de leur importance astrophysique, les kilonovae offrent une occasion unique d’étudier certains des mystères les plus profonds de l’univers, notamment l’origine des éléments lourds et la nature de la matière noire.

Voici quelques façons dont les kilonovae pourraient faire la lumière sur les mystères universels :

1. L'origine des éléments lourds : On pense que Kilonovae est le principal site de nucléosynthèse par capture rapide de neutrons (processus r), qui est le processus par lequel les éléments lourds sont produits. En étudiant les éjectas des kilonovae, les astronomes peuvent en apprendre davantage sur les conditions nécessaires au déroulement de la nucléosynthèse du processus r et sur la manière dont l’abondance d’éléments lourds dans l’univers se constitue.

2. La nature de la matière noire : Certaines théories prédisent que la matière noire pourrait être composée de trous noirs primordiaux. Si tel est le cas, les kilonovae pourraient alors fournir un moyen de détecter les trous noirs primordiaux en observant les ondes gravitationnelles émises lorsqu’ils entrent en collision avec des étoiles à neutrons.

3. L'équation d'état de la matière riche en neutrons : L’équation d’état de la matière riche en neutrons est l’un des problèmes non résolus les plus importants de la physique nucléaire. Kilonovae offre une opportunité unique d’étudier la matière riche en neutrons dans des conditions extrêmes et de contraindre l’équation d’état.

4. La formation des étoiles à neutrons et des trous noirs : Kilonovae peut également fournir des informations sur la formation des étoiles à neutrons et des trous noirs. En étudiant les propriétés des éjectas des kilonovae, les astronomes peuvent en apprendre davantage sur les conditions qui conduisent à la formation de ces objets compacts.