— © Giuseppe Parisi

Des astronomes ont découvert la naine blanche la plus petite mais également la plus massive jamais observée. D’une taille équivalente à la Lune, celle-ci possède une masse supérieure à celle du Soleil, ce qui signifie qu’elle s’approche de la limite théorique de ce qui est possible sans exploser.

Un profil atypique

Lorsque des étoiles d’une certaine masse arrivent en fin de vie, elles se transforment en géantes rouges, puis se débarrassent de leurs couches externes, laissant derrière elles un noyau dense. En l’absence de fusion en leur centre, ces vestiges stellaires ne sont plus en mesure de résister à la pression écrasante de leur gravité et s’effondrent en naines blanches. Des objets beaucoup plus petits que les autres étoiles, mais plus massifs.

Dans le cadre de travaux présentés dans la revue Nature, les astronomes ont découvert une naine blanche établissant un nouveau record dans ces deux domaines. Située à environ 130 millions d’années-lumière de la Terre, ZTF J1901+1458 ne mesure que 4 300 km de diamètre (légèrement supérieur à celui de la Lune) et possède une masse 1,35 fois supérieure à celle du Soleil. À titre de comparaison, la plupart des naines blanches possèdent une masse comprise entre 0,5 et 0,7 masse solaire et un diamètre d’environ 12 000 km, proche de celui de la Terre.

Selon les astronomes, cette naine blanche massive est très probablement née de la fusion de deux étoiles naines plus petites. Une telle ascendance étant non seulement suggérée par sa masse, mais également son champ magnétique particulièrement puissant (près d’un milliard de fois supérieur à celui du Soleil), et sa rotation ultra-rapide (il ne lui faut que sept minutes pour effectuer une rotation complète).

Représentation artistique comparant la taille de la naine blanche récemment découverte à celle de la Lune — © Giuseppe Parisi

Les possibles prémices d’une étoile à neutrons

Fait intrigant, la naine blanche est très proche de la limite théorique de 1,44 masse solaire. Si elle dépassait cette dernière, l’astre exploserait probablement en supernova de type Ia. Mais les chercheurs suggèrent que ZTF J1901+1458 pourrait connaître un sort plus étrange : elle pourrait s’effondrer en étoile à neutrons, naissant normalement d’astres plus imposants.

« Cela reste hautement spéculatif, mais il est possible que la naine blanche soit suffisamment massive pour s’effondrer en étoile à neutrons », explique Ilaria Caiazzo, auteure principale de l’étude. « Elle est si dense que les électrons au sein de son noyau sont susceptibles d’être capturés par les protons pour former des neutrons. Comme la pression des électrons s’oppose à la force de gravité, maintenant l’étoile intacte, le noyau s’effondre lorsqu’un nombre suffisamment important d’électrons est retiré. »

Si tel est le cas, cela pourrait signifier que les étoiles à neutrons se forment de cette manière assez régulièrement. Une étude plus approfondie pourrait apporter plus de réponses.

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