Découverte de deux étoiles filant à une vitesse inimaginable

Jusqu'à récemment, seules dix étoiles étaient connues pour leur trajectoire leur permettant de quitter la Voie lactée, éjectées par de puissantes explosions de supernovas. Une nouvelle étude, exploitant les données du relevé Gaia de l'ESA, a révélé six autres étoiles fugitives dont deux battent le record de vitesse radiale pour une étoile fugitive: 1694 km/s et 2285 km/s.


Les supernovas à l'origine de ces étoiles fugitives sont d'un type particulier: les type 1a. Elles se produisent dans des systèmes d'étoiles binaires où une étoile naine blanche absorbe lentement la matière de sa consœur, déchirant la matière stellaire. Lorsque suffisamment de matière a été transférée vers la naine blanche, l'étoile atteint finalement ce que l'on appelle la "masse de Chandrasekhar", nommée d'après le physicien théorique indo-américain Subrahmanyan Chandrasekhar.

Lorsqu'elle atteint cette masse critique, l'étoile absorbant de la matière ne peut plus résister à la pression gravitationnelle et s'effondre sur elle-même, provoquant une explosion massive. Cependant, il existe toujours des questions sans réponse concernant les supernovas de type 1a. En théorie, les binaires avec une naine blanche atteignant la masse de Chandrasekhar devraient être plus rares qu'elles ne le sont.


Cela a amené les astronomes à envisager une méthode alternative pour provoquer une supernova similaire: une double explosion. Dans ce scénario, une naine blanche vole de l'hélium à son étoile voisine, la masse d'hélium explose en premier, provoquant une onde de choc qui déclenche ensuite une seconde explosion, celle du cœur de carbone de l'étoile.

Dans un tel cas, si l'étoile en alimentation possède un noyau de carbone suffisamment massif, la naine blanche peut exploser en supernova sans atteindre la limite de Chandrasekhar. Les restes de l'étoile compagnon sont projetés dans l'espace à une vitesse similaire à celle à laquelle elle tournait autour de sa partenaire. Ce processus permet à l'étoile fugitive d'atteindre des vitesses vertigineuses à travers la galaxie.

Actuellement, l'étoile la plus rapide de la Voie lactée est J0927, suivie de près par une autre récemment découverte, J1235. J0927 a une vitesse radiale presque deux fois supérieure à celle de toutes autres étoiles de la galaxie, à quelques exceptions près. Seules les étoiles orbitant au plus près du trou noir central de notre galaxie possèdent une vitesse similaire à celle de J0927. Mais ces dernières sont liées gravitationnellement au trou noir et ne s'échapperont pas de notre galaxie.