ENCORE PLUS PRÈS

Plus comprimées que les « naines blanches », voici les étoiles à neutrons...

Christian Magnan Collège de France, Paris Université de Montpellier II

Dans la description précédente du premier stade de compression d'une étoile ayant épuisé ses réserves d'énergie nucléaire, à savoir le stade de naine blanche, je n'ai mentionné que les électrons comme constituants de la matière et j'ai omis les noyaux atomiques, ces charges positives qui forment aussi une sorte d'océan mélangé à celui des électrons. Or, si nous poursuivons la compression de l'étoile (par exemple en ajoutant de la matière pour la rendre plus massive), ces noyaux atomiques eux-mêmes vont à leur tour entrer en jeu.

En effet, les électrons se trouvant de plus en plus proches les uns des autres vont acquérir des vitesses de plus en plus grandes qui finiront par être suffisantes pour leur permettre de forcer les barrières d'origine quantique jusque-là infranchissables qui s'opposaient à leur accès aux noyaux atomiques. Ils vont alors être comme avalés par ces noyaux, chaque électron, négatif, se combinant avec un proton, positif, pour créer un neutron, particule électriquement neutre (comme son nom l'indique).

La répétition de ce processus pour tous les électrons aboutira à la constitution d'une étoile à neutrons, objet composé, pourrait-on dire, de « pure matière » pour signifier qu'au contraire de la matière ordinaire qui voit toutes des propriétés dériver d'une structure essentiellement vide ¹, à savoir celle qui assemble noyaux et électrons extérieurs, il s'agit ici de noyaux seuls presque collés les uns aux autres. Corrélativement la densité d'une telle matière est prodigieuse : un dé d'étoiles à neutrons a une masse d'environ un milliard de tonnes !

Et à ce degré de compactification la Terre tiendrait dans une sphère de seulement 200 mètres de rayon...

Mais des objets aussi incroyablement compacts existent-ils dans la nature ? Eh bien oui.

1.   Si on représentait le noyau d'un atome par une balle de tennis, les électrons se trouveraient à une distance de 10 kilomètres !
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