Les objets étranges trouvés au centre galactique ne ressemblent à rien d’autre dans la Voie lactée : ScienceAlert

Il y a quelque chose de vraiment bizarre au centre de la Voie Lactée.

Le voisinage d’un trou noir supermassif est un endroit assez étrange pour commencer, mais en 2020, les astronomes ont trouvé six objets en orbite autour du Sagittaire A * qui ne ressemblent à rien dans la galaxie. Ils sont si particuliers qu’on leur a attribué une toute nouvelle classe – ce que les astronomes appellent les objets G.

Les deux objets originaux – nommés G1 et G2 – ont d’abord attiré l’attention des astronomes il y a près de deux décennies, avec leurs orbites et leurs natures étranges progressivement reconstituées au cours des années suivantes. Ils semblaient être des nuages ​​​​de gaz géants 100 unités astronomiques à traverss’étirant plus longtemps lorsqu’ils se sont approchés du trou noir, avec des spectres d’émission de gaz et de poussières.

Mais G1 et G2 ne se comportaient pas comme des nuages ​​de gaz.

“Ces objets ressemblent à du gaz mais se comportent comme des étoiles”, physicien et astronome Andrea Ghez de l’Université de Californie à Los Angeles a expliqué en 2020.

Ghez et ses collègues étudiaient le centre galactique depuis plus de 20 ans. Sur la base de ces données, une équipe d’astronomes dirigée par l’astronome de l’UCLA, Anna Ciurlo, a identifié quatre autres de ces objets : G3, G4, G5 et G6.

(Anna Ciurlo/Tuan Do/Groupe du centre galactique UCLA)

Ils sont sur des orbites très différentes de G1 et G2 (photo ci-dessus); tous ensemble, les objets G ont des périodes orbitales allant de 170 ans à 1 600 ans.

On ne sait pas exactement ce qu’ils sont, mais G2 est intact émergence du périastre en 2014 – c’est-à-dire le point de son orbite le plus proche du trou noir – était, selon Ghez, un indice important.

“Au moment de l’approche la plus proche, G2 avait une signature vraiment étrange”, dit-elle.

“Nous l’avions déjà vu auparavant, mais il n’avait pas l’air trop particulier jusqu’à ce qu’il se rapproche du trou noir et s’allonge, et qu’une grande partie de son gaz soit déchiré. Il est passé d’un objet assez inoffensif quand il était loin du trou noir à celui qui était vraiment étiré et déformé à son approche la plus proche et qui a perdu sa coque extérieure, et maintenant il redevient plus compact.”

Vue d’artiste des objets G. (Jack Ciurlo/UCLA)

Auparavant, on pensait que G2 était un nuage d’hydrogène gazeux, qui allait être déchiré et aspiré par Sgr A *, produisant des feux d’artifice d’accrétion de trous noirs supermassifs. Le fait qu’il ne se soit rien passé a ensuite été qualifié de “pétillement cosmique“.

Les astronomes pensent que la réponse réside dans les étoiles binaires massives. La plupart du temps, ces étoiles jumelles, enfermées dans une orbite mutuelle, traînent juste pour faire leur truc de star de copain. Mais parfois, tout comme des trous noirs binaires en collision, ils peuvent se coller les uns aux autres, formant une grande étoile.

Lorsque cela se produit, ils produisent un vaste nuage de poussière et de gaz qui entoure la nouvelle étoile pendant environ un million d’années après la collision.

“Quelque chose a dû retenir [G2] compacte et lui a permis de survivre à sa rencontre avec le trou noir”, Ciurlo ajouté. “C’est la preuve d’un objet stellaire à l’intérieur de G2.”

Et les cinq autres ? Eh bien, il pourrait aussi s’agir de fusions d’étoiles binaires. La plupart des étoiles du centre galactique sont très massives et la plupart d’entre elles sont binaires. Et les forces gravitationnelles extrêmes en jeu autour de Sgr A* pourraient suffire à déstabiliser leurs orbites binaires avec une fréquence relative.

“Les fusions d’étoiles peuvent se produire dans l’Univers plus souvent que nous ne le pensions, et sont probablement assez courantes”, Ghez a dit.

” Les trous noirs peuvent entraîner la fusion d’étoiles binaires. Il est possible que de nombreuses étoiles que nous avons observées et que nous ne comprenons pas soient le produit final de fusions qui sont calmes maintenant. Nous apprenons comment les galaxies et les trous noirs évoluent. les étoiles binaires interagissent entre elles et avec le trou noir est très différente de la façon dont les étoiles simples interagissent avec d’autres étoiles simples et avec le trou noir.”

Il semble que les objets G aient beaucoup en commun, quels qu’ils soient, et l’expansion de l’ensemble de données ne peut que fournir plus d’informations pour démêler le puzzle. Cependant, il reste encore beaucoup à comprendre. Comme de mystérieux feux d’artifice repérés par Sgr A * qui ont également été repérés.

Était-ce une réaction retardée du périastre de G2 ? Le pétillement cosmique n’était-il pas si pétillant après tout ? Nous devrons peut-être simplement continuer à regarder cet étrange petit coin de trou noir supermassif pour voir ce qui se passera ensuite…

La recherche a été publiée dans Nature.

Une version antérieure de cet article a été publiée en décembre 2020.