Ceci pourrait être la première observation d'une étoile de matière noire

Depuis sa découverte par le satellite Gaia de l'Agence Spatiale Européenne, un système binaire était perçu jusqu'à maintenant comme un couple constitué d'une étoile et d'un trou noir. Mais deux astronomes remettent cette explication en question, suggérant que le système pourrait en fait héberger une forme d'étoile jamais observée auparavant, composée de matière noire.


Le système en question comprend une étoile semblable à notre soleil et... quelque chose d'autre. L'étoile a un peu moins de masse que notre soleil (0,93 masse solaire) et possède une composition chimique similaire. Son compagnon mystérieux est beaucoup plus massif - environ 11 fois la masse du Soleil. Les deux objets sont en orbite l'un autour de l'autre à une distance de 1,4 unité astronomique, soit approximativement la même distance séparant Mars du Soleil, avec une orbite complète durant 188 jours.

Ce mystérieux compagnon invisible pourrait être un trou noir. Cependant, cette hypothèse est fragile. Les trous noirs se forment suite à la mort d'étoiles très massives. Pour que cette situation se produise, il aurait fallu que l'étoile semblable au Soleil se forme en compagnie de l'un de ces monstres, une situation extrêmement improbable qui nécessiterait un alignement exceptionnel de conditions.

Dans leur nouvelle étude, les chercheurs proposent une nouvelle hypothèse: le compagnon pourrait être un amas de particules de matière noire. La matière noire, invisible et constituant la majorité de la masse de l'Univers, reste un mystère pour les scientifiques. Si la plupart des modèles théoriques suggèrent que la matière noire est répartie uniformément dans toutes galaxies, d'autres modèles proposent qu'elle puisse s'agréger.

Un de ces modèles suppose que la matière noire pourrait être un nouveau type de boson. Ces bosons pourraient former de grands amas, aussi grands que des systèmes stellaires, mais aussi des objets de la taille d'une étoile, appelés étoiles à bosons. Les étoiles à bosons seraient totalement invisibles. Elles pourraient seulement être détectées grâce à leur influence gravitationnelle sur leur environnement, comme par exemple avec la présence d'une étoile ordinaire en orbite.

Les chercheurs ont montré qu'un modèle simple de matière noire bosonique pourrait produire suffisamment d'étoiles à bosons pour expliquer les données recueillies par Gaia. Si cette hypothèse se vérifie, ce système binaire unique nous offrirait une opportunité rare d'examiner certains aspects de la théorie de la relativité générale d'Einstein. De plus, si c'est bien une étoile à bosons, ce système serait le cas parfait pour observer et comprendre le comportement de ces objets mystérieux.

Les chercheurs souhaitent effectuer des observations supplémentaires afin de confirmer ou d'infirmer leur hypothèse.