En août 2019, les détecteurs LIGO et Virgo ont enregistré des ondes gravitationnelles provenant de la fusion de deux objets dans une étoile binaire. Le premier pesait 23 masses solaires — un trou noir typique. Le second faisait 2.6 masses solaires. Trop lourd pour une étoile à neutrons (un résidu ultra-dense d'une étoile explosée), mais trop léger pour un trou noir. Un mystère.

La solution se cache dans le tissu même de l'espace. On peut le comparer non pas à une feuille parfaitement lisse, mais à une surface rugueuse — comme le grain d'une pellicule photo. Cette rugosité a une direction : il est plus facile de se déplacer dans un sens que dans l'autre. Dans cette géométrie « granuleuse », appelée gravité modifiée, l'étoile à neutrons reçoit un soutien supplémentaire. C'est comme marcher sur du sable : les grains créent une adhérence, permettant de porter une charge plus lourde sans s'enfoncer.

L'histoire des étoiles à neutrons commence avec les prédictions de Fritz Zwicky et Subrahmanyan Chandrasekhar, et leur existence a été confirmée par Jocelyn Bell Burnell, qui découvrit le premier pulsar — une étoile à neutrons en rotation rapide. Selon la évolution stellaire, elles naissent dans le feu des supernovas — les explosions d'étoiles massives mourantes. Normalement, si la masse du résidu dépasse une limite, il s'effondre en un trou noir. Mais la granularité de l'espace change les règles.

Les scientifiques ont pris les données de quatre pulsars connus et ont calculé : dans un espace lisse, la masse maximale d'une étoile à neutrons serait de 2.01 masses solaires. Mais avec la rugosité, la limite a grimpé à 2.67 masses solaires. De plus, l'étoile est devenue encore plus dense — son rayon a diminué de 11 à 9.5 kilomètres. Ainsi, cette granularité invisible, imperceptible dans la vie quotidienne, décide du sort de la matière la plus dense de l'Univers. L'objet mystérieux de GW190814 trouve une place légitime, et les futures observations aideront à vérifier si l'espace est vraiment rugueux.