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Fusion de deux étoiles à neutrons : ce jet semblait se déplacer 7 fois plus vite que la lumière

À la suite d’une collision de deux étoiles à neutrons, un jet de rayonnement très puissant s’est libéré. Et celui-ci semblait voyager plus vite que la lumière, ce qui est impossible. Voici l’explication scientifique derrière cette illusion.

Image 1 : Fusion de deux étoiles à neutrons : ce jet semblait se déplacer 7 fois plus vite que la lumière
Vue d’artiste de deux étoiles à neutrons entrant en collision © Elizabeth Wheatley (STScI) / NASA

En 2017, les astronomes ont observé une collision spectaculaire entre deux étoiles à neutrons. Celle-ci a libéré un jet de rayonnement très puissant, à tel point que la NASA estimait que l’énergie libérée était « comparable à celle d’une supernova ». Cinq ans plus tard, des scientifiques ont réussi à détricoter les données complexes recueillies, expliquant ainsi une illusion qui faisait croire que le jet se déplaçait plus rapidement que la lumière.

Les observations proviennent d’Hubble, du satellite Gaia de l’ESA et de plusieurs radiotélescopes de la National Science Foundation. « Il a fallu des mois d’analyse minutieuse des données pour effectuer cette mesure », précise Jay Anderson du Space Telescope Science Institute de Baltimore.

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Une illusion qui s’explique

D’après Hubble, le jet se déplaçait sept fois plus rapidement que la lumière. Les observations radio montrent que le jet a ensuite ralenti à une vitesse apparente quatre fois plus rapide que celle de la lumière. Pourtant, rien ne peut dépasser la vitesse de la lumière si bien que ce mouvement « supraluminal » est une illusion.

Puisque le jet s’approche de la Terre à une vitesse proche de celle de la lumière, la lumière qu’il émet plus tard a une distance plus courte à parcourir. Concrètement, le jet poursuit sa propre lumière. « En réalité, plus de temps s’écoule entre l’émission de la lumière par le jet que ne le pense l’observateur. Cela entraîne une surestimation de la vitesse de l’objet, dépassant apparemment la vitesse de la lumière », précise la NASA.

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En réalité, « notre résultat indique que le jet se déplaçait au moins à 99,97% de la vitesse de la lumière lorsqu’il a été lancé », révèle Wenbin Lu de l’Université de Californie à Berkeley. Les scientifiques espèrent que leurs découvertes permettront des observations encore plus précises des fusions d’étoiles à neutrons à l’avenir, ce qui pourrait potentiellement aider à calculer le taux d’expansion de l’univers.

Source : Nature