Wild Theory suggère que la matière noire pourrait rendre les étoiles immortelles

Les étoiles très proches du centre de notre galaxie pourraient être alimentées par la matière noire à perpétuité, selon une équipe d'astronomes qui a récemment étudié les sources lumineuses lointaines.

Le groupe d'étoiles, connu sous le nom d'étoiles de l'amas S, se trouve à seulement trois années-lumière du centre de la Voie Lactée (pour référence, nous sommes à environ 26 000 années-lumière du centre de notre galaxie, qui héberge un trou noir supermassif à son noyau). Les étoiles sont étonnamment jeunes pour leur voisinage galactique, mais elles ne ressemblent pas à des étoiles qui ont simplement migré vers cette partie de la Voie Lactée après s'être formées ailleurs. La région contient également des étoiles étonnamment lourdes et moins d’étoiles anciennes que prévu.

Tel que rapporté par Space.com , l'équipe de recherche postule que ces étoiles étranges pourraient accumuler de la matière noire, qu'elles utilisent ensuite comme combustible pour continuer à brûler. Étant donné que les modèles estiment qu'il y a beaucoup de matière noire près du noyau de la galaxie, les étoiles sont « éternellement jeunes », comme l'a déclaré à Space.com l'auteure principale de l'étude, Isabelle John, astrophysicienne à l'Institut Kavli d'astrophysique et de cosmologie des particules. En effet, les étoiles ont un très long chemin à parcourir avant de commencer à manquer de carburant. L'article de l'équipe est actuellement hébergé sur le serveur de prépublication arXiv, ce qui signifie qu'il n'a pas encore été soumis au processus d'examen par les pairs.

La matière noire semble représenter 27 % de l’univers , mais elle a jusqu’à présent échappé à la détection directe. En d’autres termes, les astronomes ne peuvent le voir dans aucune bande de lumière avec les instruments existants. Au lieu de cela, la matière noire est visible à travers ses effets sur les objets visibles , depuis les étoiles lointaines jusqu’à leurs immenses amas. Même si la matière noire nous est invisible, ses effets gravitationnels sont apparents. Le jury se demande s'il existe un seul responsable de la matière noire – une particule théorique comme l'axion, par exemple – ou s'il existe de multiples choses inconnues auxquelles nous avons donné le terme générique de matière noire.

L’article récemment présenté n’est pas le premier à explorer la façon dont la matière noire pourrait interagir avec les étoiles. Un peu plus tôt cette année, une autre équipe de chercheurs a proposé que les étoiles à neutrons – des restes stellaires extrêmement denses – pourraient en réalité être une source de matière noire . En juillet dernier, une autre équipe a suggéré que le télescope Webb avait détecté des étoiles alimentées par la matière noire .

"Les modèles de formation d'étoiles suggèrent que les étoiles ne peuvent pas se former à moins de [0,326 années-lumière] du trou noir central, où se trouvent les étoiles de l'amas S", ont écrit les chercheurs. « Au contraire, les étoiles ont dû se former ailleurs et migrer vers le Centre Galactique. À l’inverse, les observations suggèrent que les étoiles de cette région sont jeunes [âgées de moins ou approximativement égales à 15 millions d’années], ce qui indique que les étoiles pourraient s’être formées plus localement. »

Dans leur lettre, l'équipe a également présenté une version étoile de matière noire du diagramme de Hertzsprung-Russell , un graphique qui cartographie les luminosités et les températures effectives des étoiles. Les étoiles dans la version sombre du diagramme ont des températures plus basses que les étoiles du diagramme établi, mais ont toujours des luminosités similaires. "La densité de matière noire dans ces étoiles se reconstitue continuellement, leur accordant l'immortalité et résolvant de multiples anomalies stellaires", a écrit l'équipe.

En retraçant la manière dont ces étoiles potentiellement alimentées par la matière noire évoluent et vieillissent, l'équipe a pu mieux caractériser la façon dont la matière noire se manifeste dans l'univers et interagit avec la matière ordinaire. L’équipe a également noté que des télescopes de classe 30 mètres seraient capables de mieux mesurer les étoiles proches du Centre Galactique, précisant ainsi si la matière noire avait un impact sur les étoiles de cette région.

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