Au centre d'une étoile à neutrons, la matière est comprimée si fort que les protons et les neutrons se transforment en particules plus lourdes — les hyperons. Ces particules ressemblent aux neutrons, mais contiennent un quark étrange. Pendant longtemps, les physiciens n'ont pas compris comment une étoile avec des hyperons à l'intérieur pouvait être aussi lourde que le montrent les observations.
La nouvelle étude prend en compte les effets quantiques qui apparaissent lorsque les particules interagissent fortement entre elles. C'est comme si, dans un bus bondé, les passagers ne se bousculaient pas simplement, mais se déplaçaient de manière coordonnée, créant une rigidité supplémentaire. Grâce à cela, la matière supporte une pression plus élevée, et l'étoile peut atteindre une masse allant jusqu'à 2,59 fois celle du Soleil sans se désintégrer.
Ce résultat explique pourquoi les étoiles à neutrons les plus lourdes existent, et pourquoi elles ne refroidissent pas trop rapidement. Dans les étoiles ordinaires, les hyperons et les protons pourraient déclencher un refroidissement rapide, mais dans le nouveau modèle, leur proportion s'avère faible. Par conséquent, l'étoile reste chaude plus longtemps, ce qui correspond aux observations.
Les hyperons sont des particules qui vivent moins d'un milliardième de seconde à l'état libre, mais à l'intérieur d'une étoile à neutrons, ils sont stables en raison de l'énorme pression.