Mon titre est là pour avertir les lecteurs des difficultés qui se présentent à JEROME NOVACK ( Dossier pour la Science avril 2012 pp22-27) pour donner des étoiles à neutrons une explication unique et complétement satisfaisante … Mais la raison peut facilement se comprendre : il tire ceci d’abord d'une notable diversité des phénomènes et des résultats publiés et plus encore de la variété des descriptions de modèles proposés et possibles….J’en énumère quelques-uns :
-l’étoile à neutrons « simple passante » (une émission thermique initiale … ET puis le silence !)
- l’étoile à neutrons à émission radio périodique , le PULSAR ;
-l’étoile à neutrons à pulsions X régulières ;le PULSAR X ;
-l’étoile à neutrons à pulsions X « hors-cadre » ,le PULSAR X anormal ou AXP ou MAGNETAR
-l’étoile à neutrons à sursauts ɣ, ( gamma) ,le SGR ou aussi le MAGNETAR ;
ENFIN je ne saurais passer sous silence la proposition de l’un de mes lecteurs ( .J .J. MICALEF ) qui en fait tout au contraire un lieu de genèse de la matière ( voir le site /http://positioncritiqueastrophysique.blogs.nouvelobs.com/archive/2012/04/index.html du 23/04//2012)
1°/ PREMIERES DIFFICULTES :Pour les physiciens qui se rangent aux explications fournies par la physique et la chimie nucléaires classiques , quel que soit l’un de ces cinq principaux modèles , la matière des étoiles à neutrons est essentiellement composée de particules qui interagissent via les forces nucléaires fortes .Or il faut malheureusement reconnaitre nos limites actuelles. Ces forces sont décrite par la théorie dite « chromodynamique quantique » ou QCD et furent proposées en 1973 par H. David Politzer, Frank Wilczek et David Gross pour comprendre la structure des hadrons….Même encore aujourd’hui, avec plus de 30 ans d’expérimentations précises et répétitives sur des machines à »chocs accélérés », la théorie reste incomplète et nous propose des acteurs d’interaction forte qu’on appelle « gluons ». Leur masse est probablement nulle (quoiqu'il n'est pas exclu qu'ils puissent avoir une masse variable et de quelques MeV). Leur charge électrique est nulle ;Ils ne possèdent qu'un spin 1. Chaque gluon porte une charge mixte de couleurs et de celles-ci il y en a 8 indépendantes au total ….Ils sont un mélange de 2 couleurs : par exemple rouge-antivert et cela découle de la superposition des différents états indépendants entre eux.
2°/SECONDE DIFFICULTE/.Mais surtout leur « rayon d’action » est très petit ….. Seulement de l ordre de 2,5·10−15 m….. Et encore ceci découle-t-il des modèles laborieux expliquant les gerbes observées en expérimentation sur matière terrestre , là où neutrons et protons s’équilibrent (presque )…Or dans ce type de formation d’étoiles particulières résultant au départ de transitions de valeurs énergétiques énormes ,d’abord on doit admettre qu’on sort de notre petite physique routinière ( n + p ), composée de quarks u et d uniquement….. et d’ autres types de quarks deviennent possibles ( p.ex les s)…… Si bien qu’on ne discerne plus exactement quelles sont les limites de la densité maximale qu’un tel ensemble si énorme de neutrons et autres espèces étranges peuvent être atteintes ….
Si les enseignements de notre expérimentation terrestre restent ainsi limités aux « moyennes énergies » que nous savons produire et communiquer aux particules, il devient alors clair que nous devrons » ruser » dans nos hypothèses reliant les paramètres d’équilibre entre la densité ,la pression, la température et la composition des étoiles à neutrons….. Le constat a en tirer est notre ignorance de l’équation d’état de la matière présente dans ces divers modèles d’étoiles à neutrons ……….
J . NOVACK évalue la température de naissance d’une étoile à neutrons à plus de 100 milliards de degrés ( par comparaison 15 millions seulement au centre du SOLEIL ). « Pourquoi si haut ? Pourquoi si chaud ? ( me demandez-vous) , puisqu’ elle n’est plus le siège de réactions nucléaires et que tout combustible de fusion a disparu ???? » …. Cette si énorme température n’est bien sûr , que provisoire . C ‘est le résultat de toute l’impulsion reçue par le noyau central lors de l’implosion de la supernova et aussi , schématiquement, le résultat exothermique de la réaction : proton + électron > neutron +neutrino …..Et donc tous ces degrés s’en vont avec la ribambelle des neutrinos émis et qui s’échappent !!! ! Selon l’auteur, la dissipation d’énergie tomberait au bout d’un an à 1 milliard de degrés ……
« Mais comment peut-il le savoir , puisqu’ il prétend ignorer l’équation d’état de l’étoile ? » dirait mon ami hyper critique , le Dr SCRONGNEUGNEU !...A joutant ( pour ironiser) « Puisqu’ il se permet ce calcul , alors au bout de combien de temps, cette étoile à neutrons est prête d’arriver au zéro degré absolu et peut être considérée comme un astre hyper dense , noir , sans rotation inertielle et définitivement mort? »
A cela notre auteur répond en partie par un rappel au concept de l’ « énergie de FERMI ».
Ce terme ne rend pas justice à son vrai auteur ! Le principe d’exclusion de PAULI interdit l’occupation d’un même état quantique par deux particules matérielles. Admettons que la température d’un corps soit nulle , ses particules ne peuvent pas toutes se réfugier sur le niveau d’énergie minimale et doivent « s’empiler » les unes sur les autres …Cette disposition les porte jusqu’à un niveau , dit de FERMI , d’autant plus élevé que la densité , le nombre de particules par unité de volume est grand…. Dans le cas des étoiles à neutrons a la densité nucléaire ceci correspond à 100milliards de degrés ; pour un température 100 fois inférieures les particules sont presque toutes déjà aux niveaux au-dessous de l’énergie de FERMI correspondante à une température nulle ( même si elles restent encore à un milliard de degrés !) donc une étoile à neutrons se comporterait alors comme un corps très froid…… VOIR MA PHOTO avec 3 temperatures :0°K , T >0 et T<< T FERMI
A SUIVRE
Jeu de briques
Snake
Pacman
Bubble