Plus d'objets mystérieux dans le centre galactique

Les astronomes ont découvert trois autres objets rouges et poussiéreux près du trou noir central de la Voie lactée qui pourraient être des étoiles fusionnées.

L'objet G2 (blob rouge-jaune au-dessus du centre, avec son orbite en rouge) zoomé par le trou noir supermassif dans le noyau de la Voie lactée en 2013 et 2014. Les étoiles en orbite autour du trou noir sont également représentées, ainsi que des lignes bleues délimitant leurs orbites. Les étoiles et le nuage sont affichés dans leurs positions réelles en 2011.

Envoyé le 6 juin lors de la réunion estivale de la American Astronomical Society à Denver, Anna Ciurlo (Université de Californie à Los Angeles) et Randy Campbell (WM Keck Observatory) et leurs collègues ont découvert trois objets rouges et poussiéreux sifflant à proximité du supermassif de notre galaxie. trou noir, Sgr A *.

Les objets ont des longueurs d’onde brillantes qui captent les émissions d’hydrogène, mais ils ne sont pas distendus comme des nuages ​​étendus. Au lieu de cela, ils sont compacts, enfermés dans la poussière et le gaz.

Ce n'est pas la première fois que les astronomes détectent des objets comme ceux-ci près du trou noir. Deux autres, appelés G1 et G2, suivent des chemins de fronde autour de Sgr A *. Le G2 en particulier a mobilisé des équipes à travers le monde après sa découverte en 2012, alors que les observateurs observaient l'objet en forme de nuage plonger dans son approche la plus proche du trou noir en 2013 et 2014, attendant de voir s'il chaufferait de manière réversible tout gaz à proximité . (Cela ne les a pas effrayés.) Bien que la gravité du trou noir ait perturbé le linceul de G2 au passage, l'objet a survécu au passage, laissant penser à de nombreux astronomes qu'il y étoile cachée à l'intérieur.

À présent, dans le cadre d’une réanalyse des données Keck sur 12 ans, Ciurlo, Campbell et leurs collègues ont trouvé trois autres objets G, qu’ils appellent à juste titre G3, G4 et G5.

Les objets ressemblent tous à leurs prédécesseurs: compacts, brillants en émissions d'hydrogène, rouges et poussiéreux. Avec des températures de surface de quelques centaines de kelvin, elles sont beaucoup plus froides que n'importe quelle étoile normale (environ 2000 kelvin et plus). Ils se déplacent peut-être dix fois moins vite que G1 et G2 dans notre champ de vision, mais ils sont en réalité plus brillants aux longueurs d'onde étudiées par l'équipe.

Bien que de nombreuses théories existent pour expliquer ce que sont les objets G, l'équipe qui travaille sur l'initiative Orbits du Centre Galactique de UCLA et leurs collaborateurs espèrent que les sources mystérieuses pourraient être la clé pour comprendre les étoiles les plus proches de Sgr A *. En termes de voisins stellaires, le trou noir central de notre galaxie vit dans un environnement urbain dense. À peu près au dixième d'une année-lumière, il y a environ trois douzaines d'étoiles jeunes et massives de type B, accompagnées d'un nombre inconnu d'étoiles plus petites et plus faibles se cachant juste au-delà de toute détection. Ces étoiles tournent autour du trou noir sur des orbites assez allongées, certaines à quelques centaines de kilomètres de la Terre.

Le problème est que la formation d'étoiles devrait être impossible ici: les marées gravitationnelles de Sgr A * devraient déchirer les nuages ​​d'hydrogène qui s'effondrent en étoiles. Les astronomes ne s'attendaient à trouver que des étoiles plus anciennes et plus rouges qui ont sombré ici au fil du temps depuis ailleurs dans la galaxie.

L'analyse préliminaire des données montre le mouvement des G3, G4 et G5 de 2006 (points verts) à 2017 (en jaune). La ligne verte continue indique l'interprétation provisoire des orbites et les flèches noires indiquent la direction dans laquelle chaque objet se déplace.
Anna Ciurlo et al. / abstract 402.05, 232ème AAS

La réponse pourrait être ce qu'on appelle le mécanisme excentrique de Kozai-Lidov . Lorsqu'un système d'étoiles binaires gravite autour d'un trou noir supermassif, ce trou noir fait des ravages avec les orbites des étoiles les unes autour des autres. Au fil du temps, ces orbites se sont allongées, rapprochant encore plus les étoiles les plus proches. Finalement, les étoiles peuvent réellement fusionner. Lorsqu'ils le font, ils créent une nouvelle étoile plus massive, entourée d'un nuage de gaz rouge poussiéreux qui se dissipe en environ un million d'années, laissant derrière elle une jeune étoile massive - une étoile qui pourrait ressembler aux étranges étoiles B autour de Sgr. UNE*.

L’équipe n’a pas encore assez de données pour déterminer de manière concluante les orbites des nouveaux objets, mais pense que les trois prennent entre 200 et 400 ans pour contourner le trou noir, ce qui correspond à un facteur de 10 environ. des périodes pour les différentes étoiles B. Le G5 pourrait être remplacé par Sgr A * d’ici 15 à 30 ans, mais l’équipe ne sait pas à quel point cela va se rapprocher - cette analyse est toujours en cours.

Ces orbites préliminaires introduisent un petit problème dans l'explication de la création de G3, G4 et G5. Le mécanisme excentrique de Kozai-Lidov fonctionne mieux avec les binaires qui suivent des chemins très allongés autour du trou noir. Mais bien que G5 semble suivre un itinéraire très semblable à celui de G1, son orbite semble plutôt circulaire. Cela soulève la question de savoir si tous les objets G ont vraiment la même origine. Pour le moment, l’hypothèse est oui, dit Ciurlo, mais c’est une région compliquée et elle et ses collègues détestent encore ce qui se passe.

Vous pouvez en savoir plus sur les étoiles autour du trou noir de notre galaxie dans notre prochain numéro de septembre, où nous aurons un article écrit par vous-même. En attendant, voici un lien vers la vidéo de la conférence de presse de l’AAS et le communiqué de presse de Keck.