Au cours des années 1970, l'astronome a pris conscience d'une énorme source radio au centre de notre galaxie dont ils ont réalisé plus tard qu'il s'agissait d'un trou noir supermassif (SMBH) - qui a depuis été nommé Sagittaire A *. Et dans une récente enquête menée par l'Observatoire de rayons X Chandra de la NASA, les astronomes ont découvert des preuves de centaines, voire de milliers de trous noirs situés dans le même voisinage de la Voie lactée.
Mais, il s'avère que le centre de notre galaxie a plus de mystères qui n'attendent qu'à être découverts. Par exemple, une équipe d'astronomes a récemment détecté un certain nombre d '«objets mystères» qui semblaient se déplacer dans la SMBH au Galactic Center. En utilisant 12 ans de données tirées du W.M. Observatoire de Keck à Hawaï, les astronomes ont trouvé des objets qui ressemblaient à des nuages de poussière mais se comportaient comme des étoiles.
La recherche a été réalisée grâce à une collaboration entre Randy Campbell au W.M. Observatoire de Keck, membres du Galactic Center Group de l'UCLA (Anna Ciurlo, Mark Morris et Andrea Ghez) et Rainer Schoedel de l'Instituto de Astrofisica de Andalucia (CSIC) à Grenade, en Espagne. Les résultats de cette étude ont été présentés lors de la 232e réunion de l'American Astronomical Society lors d'une conférence de presse intitulée «La voie lactée et les noyaux galactiques actifs».
Comme Ciurlo l'a expliqué dans un récent W.M. Communiqué de presse de Keck:
«Ces objets stellaires poussiéreux compacts se déplacent extrêmement rapidement et à proximité du trou noir supermassif de notre galaxie. C'est fascinant de les voir évoluer d'année en année. Comment sont-ils arrivés là? Et que vont-ils devenir? Ils doivent avoir une histoire intéressante à raconter. »
Les chercheurs ont fait leur découverte en utilisant 12 ans de mesures spectroscopiques obtenues par le spectrographe d'imagerie infrarouge OH-Suppressing de l'Observatoire de Keck (OSIRIS). Ces objets - qui ont été conçus comme G3, G4 et G5 - ont été trouvés lors de l'examen de la dynamique des gaz du centre de notre galaxie, et ont été distingués des émissions de fond en raison de leurs mouvements.
«Nous avons commencé ce projet en pensant que si nous examinions attentivement la structure complexe de gaz et de poussière près du trou noir supermassif, nous pourrions détecter des changements subtils dans la forme et la vitesse», a expliqué Randy Campbell. «Il était assez surprenant de détecter plusieurs objets qui ont des mouvements et des caractéristiques très distincts qui les placent dans la classe des objets G, ou des objets stellaires poussiéreux.»
Les astronomes ont découvert les objets G à proximité du Sagittaire A * il y a plus de dix ans - G1 a été découvert en 2004 et G2 en 2012. Initialement, les deux étaient considérés comme des nuages de gaz jusqu'à ce qu'ils se rapprochent du trou noir supermassif et survivent . Normalement, l'attraction gravitationnelle des SMBH déchiqueterait les nuages de gaz, mais cela ne s'est pas produit avec G1 et G2.
Étant donné que ces sources infrarouges récemment découvertes (G3, G4 et G5) partageaient les caractéristiques physiques de G1 et G2, l'équipe a conclu qu'elles pouvaient potentiellement être des objets G. Ce qui rend les objets G inhabituels, c'est leur «gonflement», où ils semblent être recouverts d'une couche de poussière et de gaz qui les rend difficiles à détecter. Contrairement à d'autres étoiles, les astronomes ne voient qu'une enveloppe de poussière rougeoyante lorsqu'ils regardent des objets G.
Pour voir clairement ces objets à travers leur enveloppe obscurcissante de poussière et de gaz, Campbell a développé un outil appelé OSIRIS-Volume Display (OsrsVol). Comme Campbell l'a décrit:
«OsrsVol nous a permis d'isoler ces objets G de l'émission de fond et d'analyser les données spectrales en trois dimensions: deux dimensions spatiales et la dimension de longueur d'onde qui fournit des informations sur la vitesse. Une fois que nous avons pu distinguer les objets dans un cube de données 3D, nous pouvions ensuite suivre leur mouvement dans le temps par rapport au trou noir. »
Le professeur d'astronomie de l'UCLA, Mark Morris, cochercheur principal et membre associé de la Galactic Center Orbits Initiative (GCOI) de l'UCLA, a également participé à l'étude. Comme il l'a indiqué:
«S'il s'agissait de nuages de gaz, G1 et G2 n'auraient pas pu rester intacts. Notre vision des G-objets est qu'ils sont des étoiles gonflées - des étoiles qui sont devenues si grandes que les forces de marée exercées par le trou noir central peuvent retirer la matière de leur atmosphère stellaire lorsque les étoiles se rapprochent suffisamment, mais ont un noyau stellaire avec suffisamment de masse pour rester intact. La question est alors, pourquoi sont-ils si grands?
Après avoir examiné les objets, l'équipe a remarqué qu'il y avait beaucoup d'énergie qui en émanait, plus que ce qui serait attendu des étoiles typiques. En conséquence, ils ont émis l'hypothèse que ces G-objets sont le résultat de fusions stellaires, qui se produisent lorsque deux étoiles en orbite (aka. Binaires) se percutent. Cela aurait été causé par l'influence gravitationnelle à long terme de la SMBH.
L'objet unique résultant serait distendu (c'est-à-dire gonflé) au cours de millions d'années avant de finalement s'installer et ressembler à une étoile de taille normale. Les objets combinés résultant de ces fusions violentes pourraient expliquer d'où provient l'excès d'énergie et pourquoi ils se comportent comme les étoiles. Comme Andrea Ghez, le fondateur et directeur de GCOI, l'a expliqué:
«C'est ce que je trouve le plus excitant. Si ces objets sont en effet des systèmes d'étoiles binaires qui ont été amenés à fusionner par leur interaction avec le trou noir supermassif central, cela pourrait nous donner un aperçu d'un processus qui pourrait être responsable des fusions de trous noirs de masse stellaire récemment découvertes qui ont été détectées. à travers les ondes gravitationnelles. "
Pour l'avenir, l'équipe prévoit de continuer à suivre la taille et la forme des orbites des objets G dans l'espoir de déterminer comment elles se sont formées. Ils seront particulièrement attentifs lorsque ces objets stellaires s'approcheront le plus du Sagittaire A *, car cela leur permettra d'observer davantage leur comportement et de voir s'ils restent intacts (comme l'ont fait G1 et G2).
Cela prendra quelques décennies, le G3 effectuant son passage le plus proche en 20 ans et les G4 et G5 prenant des décennies de plus. En attendant, l’équipe espère en savoir plus sur ces objets en forme d’étoile «gonflés» en suivant leur évolution dynamique à l’aide de l’outil OSIRIS de Keck. Comme l'a déclaré Ciurlo:
«Comprendre les objets G peut nous apprendre beaucoup sur l'environnement fascinant et encore mystérieux du Centre Galactique. Il y a tellement de choses en cours que chaque processus localisé peut aider à expliquer comment fonctionne cet environnement extrême et exotique. »
Et n'oubliez pas de regarder cette vidéo de la présentation, qui a lieu de 18h30 à 30h20:
