À l'intérieur d'une étoile à neutrons, la matière est si dense qu'une cuillère à café pèse autant qu'une montagne. Sous une telle pression, les particules ordinaires – protons et neutrons – peuvent se transformer en particules exotiques appelées hypérons. Ces particules ressemblent aux neutrons, mais contiennent des quarks étranges.
Pendant longtemps, on pensait que l'apparition d'hypérons rendait l'étoile plus molle, l'empêchant de dépasser une masse d'une fois et demie celle du Soleil. Mais les astronomes observent des étoiles à neutrons de deux masses solaires. Contradiction ! De nouveaux calculs montrent que l'interaction entre hypérons peut être non seulement attractive, mais aussi répulsive. À petite distance, ils s'attirent ; à plus grande distance, ils se repoussent, comme un ressort.
Les scientifiques ont utilisé des données sur les noyaux contenant des hypérons et des observations d'étoiles à neutrons pour affiner les forces d'interaction. Il s'avère que la répulsion entre hypérons rend l'étoile plus rigide. La masse maximale augmente de 22 pour cent – c'est comme si une personne pouvait soulever un cinquième de plus en changeant simplement de posture.
C'est un pas vers une description complète de la matière dans les coins les plus denses de l'Univers – des noyaux atomiques aux étoiles à neutrons.
Une étoile à neutrons de la taille d'une ville a une masse supérieure à celle du Soleil. Une cuillère à café de sa matière pèserait des milliards de tonnes.
Dans le roman « Schismatrice » de Bruce Sterling, les étoiles à neutrons sont peuplées d'êtres intelligents composés de matière superdense.