Lorsque des étoiles supermassives naissent, elles sont presque toujours associées à un jumeau, et les deux étoiles tournent normalement l’une autour de l’autre.
Mais les astronomes du Galactic Center Team de l’UCLA et de l’Observatoire Keck ont analysé furthermore d’une décennie de données sur 16 jeunes étoiles supermassives en orbite autour du trou noir supermassif au centre de la galaxie de la Voie lactée. Leurs découvertes, publiées aujourd’hui dans l’Astrophysical Journal, révèlent une summary surprenante : tous sont des singletons.
Mais pourquoi? Les étoiles, qui sont approximativement 10 fois plus grosses que notre soleil, se forment-elles seules dans l’environnement hostile autour du trou noir ? Leurs “jumeaux” ont-ils été expulsés par le trou noir ? Ou des paires d’étoiles ont-elles fusionné pour previous des étoiles uniques ?
Les résultats soutiennent un scénario dans lequel le trou noir supermassif central pousse les binaires stellaires proches à fusionner ou à être perturbés, l’un des deux étant éjecté du système.
Les étoiles observées par les scientifiques sont connues sous le nom d’étoiles S, et la plupart d’entre elles sont jeunes – formées au cours des 6 derniers tens of millions d’années – et massives. Ils sont principalement situés à moins d’un mois-lumière, soit un peu moins de 500 milliards de kilomètres, du trou noir.
“Des étoiles aussi jeunes ne devraient même pas être près du trou noir”, a déclaré Devin Chu, chercheur postdoctoral à l’UCLA, leading auteur de l’étude. “Ils n’auraient pas pu migrer vers cette région en seulement 6 tens of millions d’années. Mais avoir une forme d’étoile dans un environnement aussi hostile est surprenant.”
Chu et ses collègues ont utilisé des données prises avec les instruments d’optique adaptative de Keck pour mener la toute première recherche d’étoiles binaires spectroscopiques parmi les étoiles S. Les étoiles binaires spectroscopiques apparaissent à travers les télescopes optiques comme des étoiles uniques mais, lorsque la lumière qu’elles émettent est analysée par les scientifiques, elles se révèlent être en fait des paires d’étoiles.
Toutes les stars S qui semblaient être célibataires étaient, en fait, seules.
Encore as well as surprenant, les chercheurs ont découvert que le nombre de paires d’étoiles S susceptibles d’exister près du trou noir était bien inférieur au nombre d’étoiles comparables dans la area de l’espace entourant le soleil de la Terre, connue sous le nom de voisinage solaire.
Ils l’ont fait en calculant une métrique appelée la portion binaire, qui définit le nombre d’étoiles dans une zone donnée pouvant venir par paires as well as la portion binaire est élevée, moreover il y a d’étoiles pouvant exister par paires. Des études antérieures ont montré que la fraction binaire pour les étoiles similaires aux étoiles S dans le voisinage solaire de la Terre est d’environ 70 %. Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont découvert que près du trou noir de la Voie lactée, la limite supérieure n’est que de 47 %, ce qui suggère que l’environnement extrême du trou noir limite la survie des binaires stellaires.
“Cette différence témoigne de l’environnement incroyablement intéressant du centre de notre galaxie nous n’avons pas affaire à un environnement regular ici”, a déclaré Chu. “Cela suggère également que le trou noir pousse ces étoiles binaires proches à fusionner ou à être perturbées, ce qui a des implications importantes pour la generation d’ondes gravitationnelles et d’étoiles à hypervitesse éjectées du centre galactique.”
Les chercheurs de l’UCLA prévoient maintenant d’explorer remark la limite de la fraction binaire qu’ils ont calculée se evaluate à la fraction binaire d’étoiles similaires situées as well as loin du trou noir, mais toujours dans son impact gravitationnelle.
