Matriochkas stellaires : une étoile peut en cacher une autre

Des chercheurs ont montré qu'il est théoriquement possible d'obtenir des étoiles emboîtées à la manière des poupées russes matriochkas. Ces étoiles auraient une densité similaire à celle des trous noirs. Principalement composées de vide, elles tiendraient grâce à l'énergie noire.

Et si les trous noirs n’étaient pas les seuls objets célestes à atteindre les limites de densité dans l’Univers ? C’est ce qui est proposé avec les gravastars, des sortes de bulles de vide avec une coquille de matière particulièrement dure. Ces objets cosmiques pourraient avoir des propriétés surprenantes : deux physiciens de l’Université Goethe de Francfort ont montré - leurs résultats sont publiés dans Classical and Quantum Gravity - qu’il est théoriquement possible de trouver des gravastars emboîtés les uns dans les autres.

Relativité générale

Après avoir explicité la théorie de la relativité restreinte en 1905, Albert Einstein a théorisé la relativité générale dans un article publié en 1915. La gravité n’y est plus considérée comme une force au même titre que la force électrostatique, et la masse courbe l’espace et le temps.

La façon dont se courbe l’espace-temps est déterminée par les équations d’Einstein dont les solutions sont appelées métriques. L’une des métriques les plus connues est celle de Schwarzschild, du nom du physicien qui dans la foulée de la publication d’Einstein formulera une solution.

Dans la métrique de Schwarzschild, il est possible trouver des zones où la courbure devient si grande que rien ne peut s’en échapper, pas même la lumière. Ces zones sont les fameux trous noirs, qui possèdent une densité gigantesque. En leur centre, l’espace-temps diverge dans ce que l’on appelle une singularité.

Bien que théorisé très rapidement après le principe de relativité générale, un potentiel trou noir ne sera observé qu'en 1971. Pour le premier cliché du monstre cosmique, il faudra attendre 2019, plus de 100 ans après la découverte théorique de ces objets.

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Des bulles remplacent les trous noirs

Les trous noirs sont des solutions particulières des équations d’Einstein présentant des points de divergences. En 2001, les physiciens Pawel Mazur and Emil Mottola ont réussi à mettre en éviden[...]

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