Comme la plupart des grandes galaxies, la Voie lactée est collée par un trou noir supermassif en son centre, enfoui profondément dans la constellation du Sagittaire. Le trou noir supermassif de notre galaxie, appelé Sagittaire A * (ou Sgr A *), attire constamment les étoiles, la poussière et d'autres matières vers l'intérieur, formant une mégalopole stellaire 1 milliard de fois plus dense que notre coin de la galaxie.
Parfois, les étoiles les plus proches du trou noir doivent rivaliser pour l'espace - et parfois, une nouvelle étude suggère, cette compétition devient un mariage étrange et violent.
Dans la nouvelle étude publiée aujourd'hui (15 janvier) dans la revue Nature, les astronomes décrivent six objets mystérieux tourbillonnant autour du trou noir central de notre galaxie. Selon les auteurs, ces objets anormaux (surnommés G1 à G6) ressemblent à des taches de gaz oblongues plusieurs fois plus massives que la Terre. Cependant, ils se comportent comme de petites étoiles capables de passer dangereusement près du bord du trou noir sans être déchiquetées.
Ces bosses spatiales particulières ne sont-elles que du gaz ou sont-elles des étoiles? Selon les auteurs de l'étude, les taches peuvent être un étrange hybride des deux. Sur la base des formes, des orbites et des interactions des six objets avec Sgr A *, les chercheurs suggèrent que chaque objet G est une paire d'étoiles binaires (deux étoiles qui tournent l'une autour de l'autre) qui ont été écrasées par la gravité du trou noir des millions d'années il y a encore et répand toujours des nuages de gaz et de poussière au lendemain de la collision.
"Les trous noirs peuvent conduire les étoiles binaires à fusionner", a déclaré dans un communiqué le co-auteur de l'étude Andrea Ghez, professeur d'astrophysique à l'Université de Californie à Los Angeles. "Il est possible que bon nombre des stars que nous regardons et ne comprenons pas soient le produit final des fusions."
Les vagabonds du vide
Les deux premiers objets G ont été découverts respectivement en 2005 et 2012. Parce que les deux objets ont suivi une orbite étonnamment similaire autour de Sgr A *, certains astronomes les ont interprétés comme des volées de gaz arrachées à une malheureuse étoile morte, ou comme des "nœuds" groupés dans un anneau continu de gaz tourbillonnant autour du trou.
Le premier grand indice que quelque chose d'autre se passait est venu en 2014, lorsque le blob appelé G2 est venu à quelques centaines d'unités astronomiques (quelques centaines de fois la distance moyenne entre la Terre et le soleil) de l'horizon des événements du trou noir. Les astronomes ont prédit que, si le G2 n'était qu'un nuage de gaz, il serait déchiré par la gravité intense. Mais le blob a survécu - bien qu'un peu déformé.
"Au moment de l'approche la plus proche, G2 avait une signature vraiment étrange", a déclaré Ghez. "Il est passé d'un objet assez inoffensif quand il était loin du trou noir à un qui était vraiment étiré et déformé à son approche la plus proche."
Dans les années qui ont suivi la rencontre, le G2 est redevenu plus compact. Tout cela suggère que quelque chose de puissant gravitationnellement maintient le blob ensemble - ce qui signifie qu'il s'agit probablement d'une étoile en quelque sorte, ont écrit les auteurs.
De nouveaux blobs sur le bloc
Pour tester cette hypothèse, les auteurs de l'étude ont passé plusieurs années à récurer le centre de la galaxie du W.M. Observatoire Keck à Hawaï, à la recherche d'objets potentiels de type G. L'équipe a identifié quatre nouveaux blobs qui correspondent au projet de loi, chacun suivant une trajectoire orbitale très différente autour de Sgr A * mais présentant des caractéristiques similaires à G1 et G2. Les nouveaux objets ressemblent à des nuages de gaz compacts la plupart du temps, ont déclaré les chercheurs, mais lorsque leurs orbites (qui vont de 100 à 1000 ans) les rapprochent du trou noir, ils se déforment et s'allongent, tout comme G2.
Parce que chaque objet suit une orbite unique, la théorie selon laquelle tous ces blobs sont des nœuds de gaz chevauchant une seule roue de matière autour du trou ne tient pas. L'explication la plus probable, écrit les auteurs, est que les blobs G sont les produits d'étoiles binaires qui se sont brouillées ensemble par la gravité du trou noir - une fusion explosive qui peut tacher le ciel de gaz et de rayonnement infrarouge.
Le nombre d'objets de type G observés correspond au pourcentage attendu d'étoiles binaires dans le moyeu central de la galaxie, ont écrit les auteurs. De plus, comme les étoiles mettent environ 1 million d'années à fusionner, les objets pourraient bien être nés lors du dernier événement de formation d'étoiles connu près de Sgr A *, qui a eu lieu il y a environ 5 millions d'années.
Bien que l'explication semble correspondre, les chercheurs ne peuvent pas être certains jusqu'à ce qu'ils localisent et étudient plus d'étoiles binaires qui semblent avoir été projetées ensemble par un trou noir. Il ne faudra peut-être pas encore huit ans pour les trouver - les auteurs de l'étude ont déclaré qu'ils avaient déjà en tête quelques candidats à proximité, qu'ils continueront d'observer.
