10¹⁵ gauss — c'est l'intensité du champ magnétique détecté sur certaines naines blanches. C'est des milliards de fois plus fort que ce qu'indique une boussole sur Terre. Une naine blanche n'est pas une étoile au sens habituel, mais un noyau refroidi de la taille d'une planète. À l'intérieur, la gravité s'oppose à la pression des électrons dégénérés. Mais en présence d'un champ ultra-intense, cette pression cesse d'être uniforme — comme si un corset invisible comprimait l'étoile.
Le mouvement transversal des électrons est quantifié en niveaux découverts par Lev Landau, et la pression le long des lignes de champ devient plus grande que perpendiculairement. Il en résulte une anisotropie — une force directionnelle qui comprime la naine. Pour comprendre à quel point le corset est serré, les physiciens ont construit une équation d'état du gaz électron-ion tenant compte des orbites quantifiées, de l'interaction coulombienne des particules et même des transformations nucléaires lors de la capture électronique.
Ces données ont été injectées dans les équations généralisées de Chandrasekhar et de Tolman-Oppenheimer-Volkoff, qui décrivent l'équilibre gravitationnel avec des pressions différentes selon le rayon et la tangente. L'intégration numérique pour différentes densités centrales a donné des familles d'étoiles à l'équilibre.
Le tableau s'est confirmé. Pour B/Bc=1, la pression perpendiculaire au champ s'est avérée systématiquement plus faible, en particulier dans l'enveloppe. La contribution anisotrope agit comme une force de compression supplémentaire : les rayons se déplacent vers des valeurs plus petites. Par exemple, une naine blanche de carbone de masse maximale 1,385 masses solaires s'est contractée de 40 km — soit environ 4 %. Il est important de noter que la limite de masse trouvée par Chandrasekhar ne change presque pas : les variations sont de l'ordre de fractions de pour cent. Au centre, la densité est si élevée que de nombreux niveaux sont remplis, et l'anisotropie s'estompe — le corset se desserre près du noyau.
La comparaison avec la base de données de Montréal montre que la prise en compte de l'anisotropie améliore l'accord entre la théorie et les observations. Certains objets compacts et massifs trouvent désormais une explication naturelle sans hypothèses exotiques. Ignorer le corset magnétique peut conduire à des erreurs systématiques dans la détermination des rayons, ce qui est crucial pour les modèles d'évolution stellaire. Ainsi, le corset quantique issu des niveaux de Landau ajoute une touche finale à la structure des naines blanches magnétiques. L'étoile, comprimée par une pression directionnelle, devient plus compacte, mais reste dans les limites prédites dès les années 1930.
Si le champ magnétique d'une naine blanche typique augmentait l'anisotropie de seulement 10 %, son rayon diminuerait de quelques pour cent, ce qui équivaut à une augmentation de la densité moyenne de dizaines de tonnes par centimètre cube — voilà à quel point le « corset » quantique est important.