Un objet cosmique 10 millions de fois plus brillant que le Soleil défie les lois de la physique

Une récente analyse de données astronomiques a révélé qu’une « source X ultralumineuse » enfreignait la limite d’Eddington, soit le seuil de luminosité qu’un objet céleste ne peut théoriquement dépasser sans exploser.

M82 X-2

Publiés dans The Astrophysical Journal, ces nouveaux travaux ont impliqué le télescope NuSTAR de la NASA, spécialisé dans la détection des rayons X de haute énergie. Les différentes observations réalisées ont révélé la présence d’un objet brillant nommé M82 X-2, dont la luminosité, environ dix millions de fois supérieure à celle du Soleil, se révélait très largement supérieure à la limite d’Eddington.

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S’il avait été précédemment suggéré que cette luminosité extrême pouvait constituer une sorte d’illusion d’optique, un examen approfondi des données collectées a montré que ce n’était pas le cas ici : la source X ultralumineuse (ULX) M82 X-2 défiait tout simplement les lois de la physique. Selon l’équipe, il s’agirait d’une étoile à neutrons, soit les résidus de l’effondrement gravitationnel d’une partie de la matière d’un astre dépassant les 8 masses solaires.

La densité de tels objets se révèle si extrême qu’on estime que leur gravité de surface s’avère des centaines de milliers de milliards de fois supérieure à celle de la Terre. Une telle caractéristique implique que toute matière atteignant cette dernière aura un effet explosif. « Un marshmallow lâché à la surface d’une étoile à neutrons la frapperait avec l’énergie d’un millier de bombes à hydrogène », illustrent les chercheurs.

M82 X-2 dépossède son astre compagnon d’environ 1,5 Terre de matière chaque année. Lorsque cette dernière frappe la surface de l’étoile à neutrons, elle suffit à produire la luminosité exceptionnelle mesurée par les astronomes.

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Un champ magnétique intense

La capacité de M82 X-2 à enfreindre la limite d’Eddington sans exploser serait probablement liée à son intense champ magnétique, influençant la forme des atomes composant l’étoile à neutrons et lui permettant de ne pas se désagréger lorsqu’un tel phénomène se produit.

« Ces observations nous permettent de voir les effets de ces champs magnétiques incroyablement puissants que nous ne pourrions jamais reproduire sur Terre avec la technologie actuelle », souligne Matteo Bachetti, astrophysicien à l’Observatoire astronomique de Cagliari et auteur principal de la nouvelle étude.

« C’est la beauté de l’astronomie… nous ne pouvons pas vraiment mener des expériences pour obtenir des réponses rapides ; nous devons attendre que l’Univers nous livre ses secrets », conclut-il.

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