Si vous demandiez à un astrophysicien ce qui reste à découvrir dans l’univers, il y a de fortes chances qu’il paraphrase Donald Rumsfeld : C’est plein d’inconnues connues.
Outre la matière et l’énergie ordinaires que nous connaissons et aimons, l’univers est également composé de deux grands mystères : l’énergie noire et la matière noire. Les astrophysiciens théoriques visent à s’attaquer à ces inconnues en imaginant mathématiquement des objets qui pourraient combler les lacunes de nos connaissances. Ainsi, dans la recherche publié Dans Classical and Quantum Gravity, une équipe d’astrophysiciens propose un type d’objet exotique appelé “nestar” comme solution à un problème. point aveugle de la théorie de la relativité générale d’Einstein.
Une nestar est similaire à une gravastar, qui est l’abréviation d’étoile à condensat sous vide gravitationnelle. La gravastar est un objet théorique proposé au début des années 2000 qui a un extérieur de matière ultra-mince et un noyau composé d’énergie noire.
Comme le gravastar, le nestar est un objet théorique extrême, mais avec un point de marche. Dans leurs travail les chercheurs Daniel Jampolski et Luciano Rezzolla proposent que les gravistars pourraient être emboîtées, donc des « nestars », et « étendues à un nombre arbitrairement grand de coquilles », écrivent-ils, ce qui donnerait un objet. qui offre « une nouvelle solution des équations d’Einstein ».
« Le Nestar est comme une poupée matriochka », a déclaré Jampolski, chercheur à l’Institut de physique théorique de Francfort, dans une université Goethe. Francfort sur le Main libérer. “Notre solution aux équations de champ permet de créer toute une série d’étoiles gravastaines imbriquées.”
Einstein a conçu ses équations il y a plus d’un siècle ; au cours des décennies qui ont suivi, les découvertes d’autres chercheurs les ont prouvées. En 1916, il a prédit l’existence de trous noirs, et en 1971, un un trou noir a été identifié pour la première fois. Mais au centre d’un trou noir, la relativité générale s’effondre. Au cœur de ces objets, avec La gravité est si forte que même la lumière ne peut pas leur échapper. Il y a un point où le temps ralentit jusqu’à s’arrêter et où l’espace est comprimé en un point d’une densité infinie.
Entrez les étoiles gravitationnelles : presque aussi compactes que les trous noirs, avec une force gravitationnelle similaire à leur surface. Cependant, les étoiles gravitationnelles n’ont pas d’horizon d’événements, c’est-à-dire à l’extérieur. les observateurs peuvent recevoir des informations de leur part et leur noyau n’a pas de singularité. Au contraire, leur noyau (encore une fois théorique) est constitué d’éléments sombres. énergie, qui contrecarre l’immense force gravitationnelle qui attire la matière vers le noyau.
Des solutions exactes aux équations de champ d’Einstein dans la théorie de la relativité générale ont déjà été trouvées ; en fait, la première a été trouvée par Karl Schwarzschild la même année, Einstein a introduit la théorie. Les Nestars présentent une nouvelle solution au vieux problème… s’ils existent, bien sûr .
« C’est formidable que même 100 ans après que Schwarzschild ait présenté sa première solution aux équations de champ d’Einstein à partir de la théorie générale de la relativité, ce soit toujours possible de trouver de nouvelles solutions », a déclaré Rezzolla, astrophysicien théorique à l’Université Goethe, dans le même communiqué. une pièce d’or le long d’un chemin qui a été exploré par beaucoup d’autres auparavant.
“Malheureusement, nous n’avons toujours aucune idée de la manière dont une telle gravitastar pourrait être créée”, a ajouté Rezzolla. “Mais même si les nestars n’existent pas, explorer les propriétés mathématiques de ces solutions nous aide en fin de compte à mieux comprendre les trous noirs.
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