Une étoile à neutrons est le noyau mort d'une étoile qui a explosé, compressé à la taille d'une ville. Si une étoile ordinaire se trouve à proximité, l'étoile à neutrons aspire sa matière comme un aspirateur. Cette matière tombe à la surface et forme une croûte – une couche solide de noyaux atomiques riches en neutrons. Dans cette croûte se produisent des transformations nucléaires : certains éléments se désintègrent en d'autres, émettant des particules – les neutrinos. Les neutrinos interagissent à peine avec la matière et emportent la chaleur de l'étoile, comme un ventilateur invisible.
Des scientifiques de l'Université du Michigan ont mesuré la fréquence de ces désintégrations dans les noyaux de scandium-57, de titane-57 et de titane-59. Pour cela, ils ont utilisé deux détecteurs : l'un captait les rayons gamma, l'autre les neutrons émis après la désintégration. Il s'est avéré que les désintégrations du titane se produisent 2 à 3 fois moins souvent que ne le prédisait la théorie. Quant au scandium-57, il ne passe pas du tout à l'état fondamental d'un autre noyau – c'est comme s'il faisait un pas en arrière plutôt qu'en avant.
Cela signifie que le refroidissement par neutrinos dans la croûte des étoiles à neutrons est plus faible qu'on ne le pensait. Pour les astronomes, c'est important : les sursauts de rayons X, appelés super-sursauts, pourraient durer plus longtemps ou être moins lumineux. Les modèles de refroidissement des étoiles à neutrons devront être révisés pour mieux lire les signaux venus des profondeurs du cosmos.
Une étoile à neutrons de la taille d'une ville pèse plus lourd que le Soleil. Une cuillère à café de sa matière pèserait des milliards de tonnes sur Terre.
Dans le roman « L'Œuf du Dragon » de Robert Forward, des créatures vivent à la surface d'une étoile à neutrons, avec une chimie basée sur des réactions nucléaires – comme dans la croûte étudiée dans cet article.