Le pouvoir de l 'imaginaire (169) :étoiles à neutrons.. ou le pouvoir de décrire l' invisible!

J’entre aujourd’hui véritablement dans le cœur du problème des étoiles à neutrons et de l’article de JEROME NOVAK   sur " Dossier pour la science –les trous noirs" .Mes lecteurs auront probablement lu certaines des récriminations et même des reproches virulents de  quelques-uns de mes correspondants  .   Je ne résiste pas à l’envie de vous présenter le commentairemalicieux de l’un d’eux  (NOLATS) car il va me servir de point de départ  pour la présentation de l’article d aujourd’hui : « Bonsoir Olivier. En fait, la difficulté ne vient pas tellement du langage ou du formalisme mathématique, mais elle apparaît lorsque les concepts manipulés ne sont pas "visualisables". La mécanique quantique est sorti du factuel-chosiste, pour manipuler des notions virtuelles, abstraites et ésotériques (probabilité de présence, fonction d'onde, principe d'incertitude, limites de Planck, etc.). Dès lors, il n'y a pas à tergiverser, cette science est inéluctablement sorti du champ de ce qui est "vulgarisable", et ne peut rester qu'un domaine d'experts. Lorsqu'apparaissent des dimensions supplémentaires, des mondes parallèles (branes, subquantique, etc.) où d'autres lois s'épanouissent, alors la perception de tout un chacun est qu'avoir abandonné la religion pour une métaphysique plus ésotérique encore, alors tout compte fait le byzantinisme a subsisté, mais sans les anges (la couleur et la fragrance des quarks m'a toujours fait penser au sexe des anges :-) »

1 /COMMENT VOIR A L’INTERIEUR D’UNE ETOILE A NEUTRON ?

Je pourrais facilement m’ abriter derrière les conclusions prudentes de mon auteur : «  les différentes hypothèses sur la composition d’une étoile à neutrons trahissent SURTOUT  ( c’est moi qui souligne) des propriétés de la matière qui les constitue …. 

Je pourrais tout autant  répondre à  NOLATS   en ironisant  sur  notre imaginaire qui n’arrive pas à « chosifier » comme il le dit certains phénomènes physiques….Et vous dire par exemple a la manière de CHARLES TRENET : » Qu'y a-t-il à l'intérieur d'une noix ? Qu'est-ce qu'on y voit ? Quand elle est fermée On y voit mille soleils Tous à tes yeux bleus pareils On y voit briller la mer…………Qu'y a-t-il à l'intérieur d'une noix ? Qu'est-ce qu'on y voit ? Quand elle est ouverte On n'a pas le temps d'y voir On la croque et puis bonsoir Les découvertes. » !!!!!!!!!

J’ai en effet expliqué  dans mes articles précédents que le problème n’était pas véritablement  l’explication de ce qui était visible au moment de l’implosion puis de l’explosion de  toute supernova   mais  résidait surtout dans l’interprétation de ce qui survient après, «  quand silence et calme reviennent…. ». Comment vérifier les relations mathématiques de Chandrasekhar ( masse résiduelle d étoile contenant au moins 1,5 fois la masse du soleil)….. Et à cela  NOVAK   répond en allant chercher  COMME IL PEUT des indices dans les quelques étoiles à neutrons qui ne demeurent pas tout à fait  silencieuses ……mais continuent d’envoyer des signaux , les pulsars …….

D’abord il faut se poser le problème expérimental  de détermination  de la masse d’une étoile à  neutrons . Car les théoriciens pourraient se battre ; en effet si  ces étoiles sont  des corps de matière  « dégénérée »  dont la pression résulte de l’ équilibre  entre la gravitation et la répulsion provenant  du principe d’exclusion de PAULI  leur masse ne doit pas dépasser 0,7 masse solaire  ….. Sinon , on change de modèle et leur équilibre résulte de l’attraction gravitationnelle  et de la répulsion par l’interaction forte à très courte distance …  et alors la densité peut s’accroitre….Or  NOVAK APPORTE DES ELEMENTS NOUVEAUX  /les observations récentes  du pulsar binaire PSR1614-2230 montre  qu’ il fait deux masses solaires … Et çà exclue des modèles !

Maintenant parlons un peu pratique …..Reste TOUT D’ABORD à savoir évaluer la distance d’une étoile à neutrons …..Comment faire puisqu’elle a disparu !?Il est en principe possible de déterminer le rayon d'une étoile à neutron si l'on observe l'émission thermique en provenance de sa surface .Mais on l’ a vu ce n’est pas toujours le cas. La puissance rayonnée par un objet de rayon R et dont la surface est portée à la température T est connue par la loi de STEPHAN  en T  puissance 4 .En astronomie la quantité observée est la densité de flux, et pour en déduire la luminosité L  il faut connaitre la distance .Par ailleurs la luminosité n'est connue que dans une certain bande de fréquence, correspondant aux rayons X observée ……En résumé, une modélisation complexe est nécessaire pour pouvoir tenter d'extraire le rayon de l'étoile à neutrons, avec un résultat pas garanti pour autant ;  alors vous vous doutez que les estimations de densités  et les équations d’état à en tirer resteront sujets à caution …

2 :APPRENDRE  A SUIVRE DES PISTES DIFFICILES ????!

Malgré tout, notre auteur essaie de faire feu de tout bois et d’aller chercher  des indices de structure interne quand l’étoile à neutrons qui vient de naitre n’est ni  muette  ni invisible mais reste repérable par ses ondes, c’est à dire chez les pulsars ….Je rappelle que l'axe magnétique d'une étoile à neutrons n'étant en général, comme la Terre, pas parfaitement aligné avec son axe de rotation, la région d'émission correspond à un instant donné à un faisceau, qui balaie au cours du temps un cône du fait de la rotation de l'astre. Un pulsar se signalepour nous  donc sous la forme d'un signal périodique, la période correspondant à la période de rotation de l'astre et ce signal est extrêmement stable, car la rotation de l'astre l'est généralement…..

Vous allez me dire que cette énergie s’en va et qu’il doit par conséquent  ralentir plus ou moins très légèrement au cours du temps  (…pendant quelques millions d'années, après quoi il devient trop faible pour être détectable avec les technologies actuelles...)MAIS IL YA MIEUX !Il se produit parfois des «  glitch »….C ‘est . le terme anglo-saxon (en français « pépin », « accroc ») qui désigne la variation brutale de la période de révolution et G.NOVAK  juge qu’ il y a là  non pas matière à parler de «  tremblements de terre sur étoiles a neutrons !» mais d’une preuve d’une phase interne de superfluides comprimés  qui  provoquent  par frottement avec la surface solide de l’étoile  des irrégularités de rotation différentielles  des couches internes…… 

Vous croirez qui vous voulez !….L’ASTRONOME ET LE PHYSICIEN EXPERIMENTATEURS DETECTENT DES INDICES …ET LES THEORICIENS EN FONT LEUR NANANS ET DELICES ESOTERIQUES !!!!