Et s’il y avait finalement autre chose que des trous noirs au centre de certaines galaxies ?

Après des années de travaux, la communauté des astrophysiciens a finalement pu nous montrer ce à quoi un trou noir supermassif ressemble. Apparemment, cette découverte faite avec M87 a ouvert la voie à de nouvelles études concernant une autre structure stellaire mystérieuse, l’étoile à bosons.

Ainsi, une équipe d’astrophysiciens dirigée par Hector Olivares de l’Université Radboud (Pays-Bas) et de l’Université Goethe (Allemagne) a essayé de déterminer si M87 est vraiment un trou noir ou une tout autre sorte d’étoile, une « étoile à bosons » qui partagerait les mêmes caractéristiques qu’un trou noir.

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Dans un article publié dans Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, l’équipe a sorti les conclusions de l’étude qu’elle a menée pour savoir à quoi ressemblerait une étoile à bosons vue avec le Télescope Event Horizon (EHT) et comment la distinguer d’un trou noir.

Mais au fait, c’est quoi une étoile à bosons ?

D’après ces astrophysiciens, contrairement aux étoiles conventionnelles, les étoiles à bosons sont entièrement constituées de bosons et ne sont pas soumises à la théorie d’exclusion de Pauli.

En clair, les bosons peuvent se superposer et s’entasser dans un champ scalaire stable pour agir comme une seule onde de matière, produisant ce que les astrophysiciens appelleraient un condensat de « Bose-Einsten » et ainsi donner une étoile à bosons.

Pour rappel, un boson a une masse extrêmement petite, de l’ordre de moins de 10-17 électronvolts.  Les bosons « Spin-0 » peuvent ainsi former une structure qui ressemblerait à un trou noir et tout comme les trous noirs, ils restent invisibles dans l’espace et restent sans activité. Certaines peuvent néanmoins être entourées d’un anneau rotatif de plasma, similaire au disque d’accrétion entourant un trou noir.

Cependant, les étoiles à bosons seraient transparentes, démunies de surface capable d’absorber les photons, contrairement aux trous noirs qui sont capables de happer tout ce qui passe à leur portée, même la lumière.

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Ce qu’Olivares et son équipe ont découvert

Dans le cadre de leurs études, ces astrophysiciens ont ainsi réalisé des simulations de la dynamique de l’anneau de plasma d’une étoile à bosons pour les comparer aux caractéristiques du disque d’accrétion entourant un trou noir.

Ils ont alors relié la taille de la région sombre imitant l’ombre d’un trou noir au rayon où une instabilité du plasma ne fonctionne plus et ont découvert que l’ombre d’une étoile à bosons serait vraisemblablement plus petite que l’ombre d’un trou noir ayant la même masse.

L’équipe a déduit que l’ombre de M87 est trop grande pour être produite par une étoile à bosons de masse similaire. Ce qui conforte le fait que M87 est finalement un vrai trou noir.

Malgré tout, ces résultats permettront aux chercheurs de vérifier si d’autres candidats trous noirs situés au centre de certaines galaxies ne seraient pas finalement des étoiles à bosons qui se font passer pour ce qu’elles ne sont pas.

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