De temps en temps, la Voie lactée éjecte une étoile. L'étoile expulsée est généralement éjectée de la zone chaotique au centre de la galaxie, où vit notre trou noir super massif (SMBH). Mais au moins l'un d'entre eux a été éjecté du disque galactique relativement calme, une découverte qui a amené les astronomes à repenser tout ce phénomène d'éjection d'étoiles.
"Cette découverte change radicalement notre point de vue sur l'origine des étoiles se déplaçant rapidement."
Monica Valluri, professeure de recherche, Département d’astronomie au Collège de littérature, des sciences et des arts de l’U-M.
L'étoile en question est une étoile qui se déplace rapidement, ou ce qu'on appelle aussi une étoile à hypervitesse. Les étoiles à hypervitesse sont plutôt rares dans notre galaxie. Le premier a été découvert en 2005 et jusqu'à présent, les chercheurs en ont découvert moins de 30. Ils voyagent à plus d'un million de miles par heure, ou 500 km par seconde, deux fois plus vite que les autres étoiles, et il faut une énorme quantité d'énergie pour les propulser à cette vitesse.
Pour comprendre ce qui se passe, jetez un œil à la structure générale de la Voie lactée.
Le renflement galactique est au centre, et au cœur de ce renflement se trouve le SMBH de notre galaxie, Sagittaire A * (Sag. A-star.) Le disque galactique, composé des bras en spirale de la galaxie, se répand autour de lui. Moins importants dans cette étude sont le halo stellaire et les amas globulaires.
Lorsqu'une étoile est expulsée de la galaxie, il s'agit généralement d'une étoile d'une paire binaire. Les scientifiques pensent que, comme une paire binaire se rapproche trop de la SMBH et de sa gravité écrasante, le trou capture l'une des étoiles. L'autre étoile est projetée dans l'espace dans une «fronde gravitationnelle». Le trou noir doit être super massif, car seuls ils ont une gravité suffisamment puissante pour accélérer ces étoiles en fuite à des vitesses aussi élevées.
Mais des chercheurs de l'Université du Michigan ont identifié une étoile à hypervitesse qui semble avoir été éjectée du disque stellaire plutôt que du renflement galactique.
Monica Valluri et Kohei Hattori ont suivi une étoile à hypervitesse appelée
LAMOST-HVS1, une étoile à hypervitesse plus proche du Soleil que les autres. Ils ont utilisé l'un des télescopes Magellan pour mesurer la vitesse et la position de l'étoile. Ensuite, ils se sont joints à d'autres collègues et ont combiné leurs données avec les données de la mission Gaia de l'ESA pour retracer la trajectoire de l'hypervélocité jusqu'à son origine. Ils ont été surpris lorsque l'origine de l'étoile n'était pas le renflement, mais le disque galactique.
"Cette découverte change radicalement notre point de vue sur l'origine des étoiles se déplaçant rapidement", a déclaré Monica Valluri, professeure de recherche au Département d'astronomie du Collège de littérature, des sciences et des arts de l'U-M. «Le fait que la trajectoire de cette étoile massive se déplaçant rapidement trouve son origine dans le disque plutôt qu'au centre galactique indique que les environnements très extrêmes nécessaires pour éjecter des étoiles se déplaçant rapidement peuvent survenir ailleurs qu'à proximité de trous noirs supermassifs.»
"Nous devons considérer d'autres possibilités pour l'origine de l'étoile."
Kohei Hattori, chercheur post-doctoral, Université du Michigan.
«Nous pensions que cette étoile venait du centre galactique. Mais si vous regardez sa trajectoire, il est clair que ce n'est pas lié au centre galactique », a déclaré Hattori. "Nous devons considérer d'autres possibilités pour l'origine de l'étoile."
Quelles seraient ces possibilités?
Les auteurs ne sont pas sûrs à ce stade. Une possibilité est une rencontre d'un genre différent. L'étoile en fuite a peut-être eu une rencontre avec tout un groupe d'autres étoiles massives et a été éjectée par un jeu complexe de gravité.
Ce type de rencontre a créé des étoiles fugitives dans le passé. Mais rien qui voyage aussi vite que LAMOST-HVS1. Les fugueurs en amas d'étoiles ont été cadencés à 40-100 km / s (25-62 miles / seconde), mais aucun n'a approché les 500 km / seconde que cette étoile parcourt.
Une autre possibilité, plus exotique, est un trou noir. Il peut y avoir d'autres trous noirs intermédiaires dans le disque galactique avec suffisamment de gravité pour projeter l'étoile dans l'espace. Mais ce n'est guère plus qu'une supposition.
Si c'est un amas d'étoiles qui a éjecté LAMOST-HVS1, alors ce n'est encore personne vu. L'étoile hypervélocité provenait du bras spiralé Norma, une zone qui n'est associée à aucun amas massif d'étoiles connu. Cependant, cette zone est bien obscurcie par la poussière. Il pourrait y avoir un amas avec suffisamment de masse pour éjecter l'étoile.
Si les astronomes pouvaient y trouver un amas massif, cela pourrait montrer que toutes les étoiles à hypervitesse ont été éjectées des rencontres avec des amas massifs, et la SMBH n'a rien à voir avec cela. Ou, restez avec moi ici, l'amas d'étoiles massif pourrait avoir un trou noir intermédiaire en son centre, assez puissant pour éjecter l'étoile.
Pour l'instant cependant, l'origine de LAMOST-HVS1 reste incertaine.
Sources:
- Communiqué de presse: Des chercheurs de l'U-M confirment qu'une étoile hyper-fugueuse massive a été éjectée du disque de la voie lactée
- Document de recherche: Origine d'une étoile sub-géante hyper-emballante massive LAMOST-HVS1: Implication de Gaia et spectroscopie de suivi
