Les observations de l’observatoire Keck à Hawaï ont montré que les étoiles en orbite autour du trou noir supermassif au centre de notre galaxie de la Voie lactée manquent mystérieusement leurs compagnons binaires.
Les étoiles viennent souvent avec des multiples. Au voisinage de notre soleil, une partie de systèmes stellaires binaires Il se situe à 70%, ce qui signifie que sur 100 étoiles, 70 sont dans des systèmes binaires. Pour les étoiles massives, cette part est encore plus élevée, car presque toutes se présentent sous forme de doubles ou de triplés.
Au milieu de Voie Lactée La galaxie, cependant, est une autre histoire.
à propos de: Trous noirs dans l’univers (photos)
Une équipe dirigée par Devin Chu de l’Université de Californie à Los Angeles a analysé 10 ans d’observations de suivi de 28 étoiles en orbite autour du centre de notre galaxie. Trou noir géantqui est connu sous le nom de arquer un* Sa masse est de 4,1 millions de fois celle du Soleil. Toutes les étoiles orbitent à moins d’un mois-lumière (480 milliards de miles, ou 777 milliards de km) de Trou noir.
Seize de ces soi-disant « étoiles S » – du nom du trou noir – sont très jeunes (moins de six millions d’années) et sont des dizaines de fois plus massives que notre Soleil.
Zhou a dit dans un déclaration (Ouvre dans un nouvel onglet). « Non seulement ils auraient pu migrer vers cette région en six millions d’années, mais le fait qu’ils aient une forme d’étoile dans un environnement aussi hostile est incroyable. »
L’équipe de Chu cherchait des binaires spectraux. Parfois, même nos meilleurs télescopes ne peuvent pas résoudre un système binaire en deux étoiles individuelles. Dans de tels cas, la seule façon de distinguer les composants est de regarder leur spectre combiné et d’observer le décalage Doppler de la lumière provoqué par les étoiles en orbite autour.
Cependant, l’équipe de Chu a découvert qu’aucune des étoiles S n’est binaire – ce sont toutes des singletons, ce qui déroute les prédictions selon lesquelles les étoiles massives se forment généralement dans des systèmes binaires ou même triples. À partir de leurs observations, Zhu et ses collègues ont pu fixer une limite supérieure à la fraction de binaires autour du Sagittaire A* à 47 % au maximum, ce qui est bien inférieur à notre voisinage solaire.
« Cette différence témoigne de l’environnement incroyablement intéressant du centre de notre galaxie; nous n’avons pas affaire à un environnement normal ici », a déclaré Zhou.
En supposant que ces étoiles massives se soient formées comme des binaires, qu’est-il arrivé à leurs compagnons ? Une possibilité est que la gravité massive du trou noir ait pu séparer les systèmes binaires, expulsant entièrement l’une des étoiles de la galaxie. Cette hypothèse est étayée par des étoiles dites à hypervitesse que les astronomes ont observées sortir de la galaxie à plus d’un million de miles par heure (1,6 million de kilomètres par heure).
Une autre possibilité est que la gravité du trou noir ait suffisamment perturbé les systèmes binaires pour que des paires d’étoiles entrent en collision et fusionnent. L’étoile fusionnée se régénérera, apparaissant beaucoup plus jeune qu’elle ne l’est réellement, ce qui peut aider à expliquer pourquoi les étoiles qui semblent si jeunes se trouvent dans un environnement dans lequel il est peu probable qu’elles se soient formées.
« Cela … indique que le trou noir pousse ces étoiles binaires proches à fusionner ou à se perturber, ce qui a des implications importantes pour la production de ondes gravitationnelles (Ouvre dans un nouvel onglet) et des étoiles à hypervitesse émergeant du centre de la galaxie », a déclaré Zhou. La prochaine étape, selon les membres de l’équipe, consiste à voir comment la fraction binaire change avec la distance par rapport au Sagittaire A*.
le Nouvelle étude (Ouvre dans un nouvel onglet) Il a été publié la semaine dernière dans The Astrophysical Journal.
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