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Propriétés magnéto-optiques du vide autour des étoiles à neutrons

Arnaud Dupays, Laboratoire de Collisions, Agrégats, Réactivité, IRSAMC Toulouse, France
Vendredi 21 mars 2008

Depuis les travaux d’Heisenberg et Euler au siècle dernier (1930), le vide est considéré comme un milieu optique non linéaire. Par conséquent, l’étude de la propagation de la lumière dans le vide en présence d’un champ magnétique intense devrait permettre de mettre en évidence ses propriétés magnéto-optiques. En particulier, le vide pourrait présenter une biréfringence magnétique (effet Cotton-Mouton du vide). La matérialisation d’une nouvelle particule (l’axion), actuellement considérée comme l’un des constituants les plus crédibles de la matière noire non baryonique, est aussi envisageable par conversion photon-axion dans le vide, en présence d’un champ magnétique. Si les progrès de l’optique expérimentale, ainsi que ceux réalisés dans la production de champs magnétiques intenses permettent aujourd’hui d’espérer pouvoir mettre en évidence ces propriétés en laboratoire, l’environnement proche des étoiles à neutrons (où¹ règnent les champs magnétiques les plus intenses de l’univers), reste un site privilégié pour l’étude des propriétés magnéto-optiques du vide. Dans ce séminaire je montrerai comment les propriétés magnéto-optiques du vide pourraient donner des signatures identifiables dans les spectres en énergie émis par ces sources, ou dans leurs courbes de luminosité dans le cas des pulsars. Je montrerai aussi comment le vide devrait influencer la dynamique de ces toiles par le phénomène de friction quantique. Cette étude pourrait ouvrir la voie d’une nouvelle astronomie basée sur l’observation des propriétés du vide. En outre, elle devrait permettre de tester de manière indépendante les résultats des expériences terrestres.