💥 10 ms avant le crash: ce qui se passe juste avant la fusion d'étoiles à neutrons

Les fusions d'étoiles à neutrons sont parmi les événements les plus extrêmes de l'Univers. Une simulation récente démontre que le cataclysme commence pourtant en amont. En effet, un ballet chaotique de leurs champs magnétiques s'engage bien avant l'explosion finale, remettant potentiellement en cause notre perception de ces événements titanesques.

Ces astres se forment après l'explosion en supernova d'une étoile massive. Leur noyau se comprime alors en un objet d'une densité inouïe, où une simple cuillère à café de matière pèserait des millions de tonnes sur Terre. Leur magnétosphère atteint également une puissance vertigineuse, dépassant de plusieurs milliards de fois celle de notre planète.


Une équipe a mobilisé le supercalculateur Pleiades de la NASA. Leur modélisation a recréé les ultimes orbites avant la collision, sur une courte séquence de 7,7 millisecondes. Grâce à cette haute résolution, les scientifiques ont pu observer l'enchevêtrement et l'évolution non linéaire des champs magnétiques. Cette approche nécessite, de l'avis des chercheurs, des ressources de calcul colossales pour saisir des phénomènes aussi rapides.

Au sein de ces modèles, les magnétosphères se comportent comme des circuits en perpétuelle restructuration. Les lignes de champ se lient, se rompent puis se rassemblent à nouveau, tandis que des courants électriques traversent le plasma à une allure frôlant celle de la lumière. Une telle activité propulse les particules et engendre des émissions dont l'intensité fluctue. L'équipe a remarqué que ces mécanismes produisent des signaux optiques d'une grande richesse.

La lumière issue de ces duos stellaires n'est pas homogène ; sa brillance peut changer de manière significative. Par conséquent, ce qu'un observateur lointain détecte dépend grandement de son angle d'observation. Les signaux gagnent en puissance à mesure que les étoiles se rapprochent, influencés par l'orientation relative de leurs pôles magnétiques. Ces fluctuations pourraient à l'avenir faciliter l'identification de tels événements avec les nouveaux télescopes.


Ces échanges magnétiques pourraient également imprimer leur signature dans les ondes gravitationnelles. Des observatoires futurs, tel le détecteur spatial LISA attendu pour les années 2030, pourraient les capter. Plus sensible que les instruments terrestres, LISA offrira une vue inédite sur l'Univers.

Les collisions d'étoiles à neutrons sont aussi les forges d'éléments lourds comme l'or ou l'argent, produits lors d'explosions nommées kilonovas. En étudiant les étapes qui précèdent la fusion, les chercheurs espèrent affiner l'interprétation de ces phénomènes et orienter les prochaines missions d'observation.