Découverte de deux nouvelles étoiles ultra rapides quittant la Voie Lactée

Publié par Michel le 30/01/2006 à 00:00
Source: CfA
Illustrations: Ruth Bazinet, CfA & SDSS Collaboration
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A l'aide de l'observatoire MMT en Arizona, des astronomes ont découvert deux étoiles qui s'éloignent de la Voie lactée à des vitesses si élevées qu'elles n'y retourneront plus jamais.


"Ces étoiles sont comme des naufragés", remarque Warren Brown, astronome du Centre Harvard-Smithsonian d'Astrophysique. "Elles ont été projetées hors de leur galaxie mère et dérivent désormais dans l'océan de l'espace intergalactique".

Brown et son équipe avaient repéré le premier exilé stellaire en 2005. Des groupes européens en avaient identifié deux autres, l'un d'eux pouvant être originaire de la galaxie voisine du Grand Nuage de Magellan (voir notre news). La récente découverte porte le nombre total d'étoiles en exil connues à cinq. Selon Brown, "ces étoiles forment une nouvelle classe d'objets astronomiques, les étoiles bannies de leur galaxie".

Les astronomes soupçonnent qu'environ 1000 étoiles en exil existent dans la galaxie. La Voie Lactée contenant au total environ 100 milliards d'étoiles, la recherche de ces exilés est beaucoup plus difficile que de trouver la proverbiale "aiguille dans une meule de foin". L'équipe du CfA a amélioré ses chances en présélectionnant des étoiles dont les positions et les caractéristiques sont typiques des exilés connus. Ils ont ainsi examiné des douzaines de candidates réparties sur une zone du ciel presque 8000 fois plus grande que la pleine lune pour repérer leurs proies.

La théorie prévoit que les étoiles exilées ont été projetées depuis le centre galactique il y a des millions d'années. Chaque étoile appartenait dans son passé à un système d'étoiles doubles. Quand les pulsations binaires se sont produites trop près du trou noir central de la galaxie, l'intense gravité a pu briser le système en capturant une étoile tout en éjectant violemment l'autre à une vitesse énorme (de là vient leur désignation technique d'étoiles hyper véloces).

Les deux exilées récemment découvertes sont toutes deux des étoiles à courte durée de vie environ quatre fois plus massives que le Soleil. Beaucoup d'étoiles semblables existent dans le centre galactique, ce qui conforte la théorie. De plus, des études détaillées du centre de la Voie Lactée ont déjà permis de découvrir des étoiles qui gravitent autour du trou noir le long d'orbites oblongues et très elliptiques et c'est ce type d'orbites qui est prédit pour les anciens compagnons des étoiles hyper véloces.

Les astronomes estiment qu'une étoile est expulsée du centre galactique tous les 100.000 ans en moyenne. Les chances d'en observer une au moment même de l'éjection sont minces. Par conséquent, il faut continuer à rechercher plus d'exemples d'exilés stellaires afin de mieux comprendre l'environnement extrême du centre galactique et la manière dont les étoiles hyper véloces s'y forment.

Les caractéristiques de ces étoiles fournissent des indices sur leurs origines. Par exemple, si un important groupe d'étoiles se développait en spirale près du trou noir central de la Voie Lactée, de nombreuses étoiles pourraient être projetées vers l'extérieur pratiquement en même temps. Chaque étoile hyper véloce connue ayant quitté le centre galactique à un moment différent, il n'y a actuellement aucune preuve d'un tel exode massif.

Les étoiles hyper véloces sont également un instrument d'analyse de la structure galactique. Pendant leur vie, ces étoiles se déplacent à travers une grande partie de la galaxie. La mesure de leurs mouvements dans le ciel pourrait nous renseigner sur la forme de la Voie Lactée et sur la distribution de matière sombre.


SDSS J091301.0+305120 et SDSS J091759.5+672238

Le premier exilé récemment découvert, dans la direction de la constellation de la Grande Ourse, est appelé SDSS J091301.0+305120. Il se déplace hors de la galaxie à une vitesse d'environ 2 millions de kilomètres par heure et est actuellement situé à une distance d'environ 240.000 années-lumière de la Terre. Le deuxième exilé, dans la direction de la constellation du Cancer, est appelé SDSS J091759.5+672238. Il se déplace à 2,3 millions de kilomètres par heure et se situe actuellement à environ 180.000 années-lumière de la Terre.

Les deux étoiles, bien que se déplaçant à des vitesses énormes dans l'espace, sont si éloignées de la Terre que leurs mouvements ne peut être détectés qu'avec des instruments astronomiques sophistiqués.

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