Une étoile à neutrons est l'ancien noyau d'une étoile massive, comprimé à la taille d'une ville. Une cuillère à café de sa matière pèse comme une montagne. Mais à l'intérieur de cette boule ultra-dense peut se cacher une surprise : sous une pression inimaginable, les neutrons se désintègrent en quarks, et l'étoile se dote d'un nouveau noyau, plus compact. Alors, dans l'Univers, il pourrait exister des paires d'étoiles de même masse mais de rayons différents – on les appelle des étoiles à neutrons jumelles.

La détection d'une seule de ces paires serait une preuve directe d'une transition de phase brutale dans la matière. Mais comment savoir si l'on a affaire à des jumelles ? Il faut mesurer le rayon avec une grande précision. Une équipe de chercheurs dirigée par Jocelyn Bell Burnell a modélisé comment notre confiance dans l'existence de jumelles évolue à mesure que la précision des mesures s'améliore. Ils ont pris une étoile hypothétique de masse 1,4 masse solaire et l'ont « observée » avec une incertitude allant de 900 mètres à 100 mètres.

L'analyse a révélé trois étapes. Tant que l'incertitude dépasse 600 mètres, les données sont presque inutiles – on ne voit tout simplement pas la différence. Entre 200 et 600 mètres, chaque mesure plus précise apporte une avalanche de nouvelles informations. Mais lorsque la précision atteint environ 200 mètres, on arrive à saturation : une amélioration supplémentaire ne change presque rien. Ce seuil est un repère clé pour les concepteurs de futurs télescopes à rayons X et de détecteurs d'ondes gravitationnelles.

Ce travail ne fournit pas seulement un objectif concret pour les observateurs, il propose aussi une méthode universelle : comment évaluer quand la course coûteuse à la précision cesse d'être justifiée.