L'étoile à neutrons




Vue artistique d’un pulsar.


Crédit : Douglas Triggs.

Thunderbolts, Thomas Wilson, 23 juillet 2009

      Parmi les concepts les plus biscornus qui embourbent l’astrophysique moderne, figure l’étoile à neutrons et sa manifestation pulsar en rotation rapide.

      En 1933, les étoiles à neutrons furent d'abord proposées comme une éventualité théorique par Baade et Zwicky. Cherchant à expliquer la libération d'énergie des supernovae (un concept inventé par Zwicky), ils suggérèrent qu’elle résulte de la transition d'une étoile normale en étoile à neutrons.

      Ils supposèrent que l'énergie de la supernova pourrait s’expliquer par l’équivalent de la transformation d’une masse stellaire en énergie, suivant l’équation d'Einstein, e=mc². La nouvelle théorie de Baade et Zwicky reposait sur une supposition : la seule énergie dont dispose une étoile est l’étoile elle-même [sa masse, ndt]. Malheureusement, à ce moment-là personne ne concevait qu’une étoile puisse faire partie d'une ligne de transmission électrique extrêmement longue emmagasinant d’immenses quantités d'énergie.

      Quoi qu’il en soit, à la fin des années 30, Oppenheimer et Volkoff présentèrent une équation d'état théorique qui validait le concept de l'étoile à neutrons. Ironiquement, malgré ces travaux théoriques précoces, même aujourd'hui il n’existe aucune équation acceptable décrivant l'état de l'étoiles à neutrons. Indépendamment, en 1968, peu après la première découverte d’un pulsar, pour expliquer mécaniquement l’émission d’impulsions radio, Thomas Gold avança l’idée d’étoile à neutrons en rotation.

      Durant les quarante ans écoulés depuis la suggestion de la théorie de l’étoile à neutrons en rotation pour les pulsars, la communauté astrophysique fut obligée régulièrement de mettre à jour les limites de la vitesse de rotation, et essuya une longue série de « commotions » au fil des nouvelles observations. Il y avait un certain nombre de problèmes :

      Toutes ces observations, opposées aux prévisions, n’accréditèrent pas la caducité de la théorie du pulsar. Mais, certaines des prédictions les plus importantes sur les étoiles à neutrons et les pulsars concernent leur rôle de générateurs d'ondes gravitationnelles (comme le prédit la théorie de la relativité).

      En effet, les pulsars rapides (dont la fréquence limite théorique est supérieure à environ 750Hz, sont censés être décélérés par les ondes gravitationnelles qu'ils engendrent) sont d’importants générateurs d'ondes gravitationnelles. Par chance, l'installation de 400 millions de dollars du LIGO est construite pour mesurer le type d'ondes gravitationnelles des pulsars et des étoiles à neutrons (sans parler des collisions de trous noirs).

      Donc, si les étoiles à neutrons en formations binaires ou celles en rotation rapide ne génèrent pas d'ondes gravitationnelles, soit la vision des étoiles à neutrons de Zwicky et Baade est irrecevable, soit la théorie de la Relativité Générale d'Einstein est bancale, soit toutes les deux merdent à bloc.

      Le LIGO a eu quelques occasions pour observer les ondes gravitationnelles. En 2007, les satellites Konus-Wind Integral, Messenger, et Swift gamma-ray observèrent une rafale de rayons gamma provenant de la direction de M31, la galaxie d'Andromède, située à 2,5 millions d'années-lumière. On pense que les rafales de rayons gamma sont le résultat de l’union de deux objets hyper-massifs (comme les trous noirs ou les étoiles à neutrons).

      La théorie prédit que les rafales de rayons gamma devraient aller de pair avec des ondes gravitationnelles. Les rafales de rayons gamma étant dans la gamme de mesure du LIGO, elles auraient dû produire des ondes gravitationnelles à la limite de la sensibilité des instruments. Il n'y avait pas d'ondes gravitationnelles. Bien entendu, ce fut salué comme un succès, en cela que l’absence de détection elle-même fut instructive, bien que le fait que cela signale l’inexactitude de la théorie ait été écarté.

    Dans un rapport, une « absence de détection » similaire fut un « bon » argument, proposé lorsque le LIGO s’intéressa au Pulsar de la Nébuleuse du Crabe, PSR B0531+21. Le Pulsar du Crabe se montre plus « décéléré » que les autres pulsars. Cela fit suggérer que la libération d'énergie par les ondes gravitationnelles devait être le mécanisme fondamental de son « freinage. » Extrait du rapport :

      Et, d’une autre perspective étrangement positive dans le même rapport, le professeur Keith Mason, directeur général du Science and Technology Facilities Council, qui finance pour le Royaume-Uni l’engagement dans les ondes gravitationnelles, explique :

      À vrai dire, en plusieurs années de fonctionnement, le LIGO n'a jamais enregistré une seule onde gravitationnelle, bien que la théorie prédise qu'il devrait en détecter. Par conséquent, des plans sont tout naturellement proposés pour construire un Advanced LIGO [LIGO Chiadé, ndt] plus performant, qui sera 10 fois plus sensible que le vieux LIGO. Les théoriciens prédisent que, grâce à cet instrument, les ondes gravitationnelles seront détectées chaque jour, quand il sera opérationnel, en 2014.

      Devant des données qui les réfutent, la croyance obstinée en des ondes gravitationnelles et des étoiles à neutrons a atteint un point tel que l'on pourrait accepter de financer ce genre d’instrument si le fiasco de la détection des ondes gravitationnelles en 2014 pouvait faire que la communauté astrophysique envisage un univers incluant les courants électriques flagrants dans l’espace.

      Dans son livre The Electric Sky, Donald Scott montre l'impossibilité des étoiles à neutrons, et propose une alternative électrique aux impulsions électromagnétiques périodiques. Il postule que les pulsars sont des circuits oscillants. La fréquence n'est pas générée mécaniquement par une vitesse de rotation, mais est plutôt un produit des paramètres capacitif, résistif et inductif de l'environnement électrique stellaire. D’ailleurs, la simple relaxation d’un circuit oscillant, utilisant le principe des paires résistance-condensateur (RC) ou inductance-condensateur (LC), est utilisée par les ingénieurs électriciens depuis des lustres. Un oscillateur électrique périodique est très facile à construire avec un simple circuit RC ou LC. Ce genre d’oscillateurs peut avoir une fréquence variable, accordée selon sa charge capacitive. Dans un ouvrage qui a fait école, un modèle de pulsar électrique a été proposé par Peratt et Healy (1995).

      Si l’on retire l’oscillation électromagnétique du système mécanique lui-même, on constate qu’il n’existe pas de choses tel comme une fréquence « trop rapide » ou un « mauvais » type de rayonnement ou un compagnon binaire « inadapté » ou une masse « bien trop grande. » Au lieu de cela, la priorité devient la nature électrique de l'ensemble du système. On commence à étudier à la place la densité du courant nécessaire au pulsar simple ou binaire. Ensuite, le problème pourra être surmonté en quantifiant la valeur absolue de la densité de courant, la valeur capacitive et résistive du système, les champs magnétiques générés par l’interaction inductive d'une paire de pulsars binaire.

      Tout comme le fit Hannes Alfvén pour le Soleil et les galaxies, on pourrait dessiner le schéma des circuits décrivant le circuit oscillant responsable des pulsars simples et binaires. Tout comme les prévisions couronnées de succès de Wallace Thornhill, sur les phénomènes électriques dans notre Système Solaire, une liste de prédictions, reposant sur le modèle de l’Univers Électrique, pourrait être écrite pour les pulsars.

      Le LIGO ne détectera jamais d’onde gravitationnelle. Les trous noirs et les étoiles à neutrons n'existent pas. Il n’existe aucune masse dotée d’une densité assez grande pour évaluer la Relativité Générale en grandeur nature. Et, que tirer de l’expérimentation sur la Relativité Générale, qui ne fait que décrire la gravité en termes géométriques abstraits, sans l’expliquer ?

      Le LIGO Chiadé (ou un équivalent) sera sans doute construit et il ne détectera aucune onde gravitationnelle. Si la vision d’un univers dominé par la gravité s'écroule, ce sera la débâcle de nombreux trompe-l’œil théoriques. L'un des trompe-l’œil théoriques principaux apparaîtra avec l’impossibilité de détecter les ondes gravitationnelles. Un autre sera le fiasco de la Relativité Générale.

      Jusqu’à présent, pas un événement électromagnétique cosmique n’a été expliqué par les trous noirs, les étoiles à neutrons ou leurs diverses collisions, accompagnées d’ondes gravitationnelles. Par ailleurs, au cours des prochaines années, l’existence de courants électriques à une échelle immense sera de plus en plus évidente dans notre propre Système Solaire. Des sondes, comme Cassini et autres, continuent à accumuler de grandes quantités de données et d’images pour étayer le rôle de l'électricité dans l'espace. Le changement vient.

Original : thunderbolts.info/tpod/2009/arch09/090723theory.htm











Traduction libre de Pétrus Lombard pour Alter Info