Les étoiles hypervéloces, expulsées à des vitesses incroyables de leur lieu de naissance, intriguent les astronomes depuis plusieurs années. Une étude récente a révélé un exemple fascinant de ce phénomène. Dans un amas d’étoiles appelé R136, situé dans le Grand Nuage de Magellan, 55 de ces étoiles massives ont en effet été projetées dans l’espace à des vitesses impressionnantes.
Qu’est-ce qu’une étoile hypervéloce ?
Une étoile hypervéloce est une étoile qui se déplace à des vitesses bien supérieures à celles observées habituellement. Dans le cas des étoiles découvertes autour de l’amas R136, certaines ont été éjectées à une vitesse pouvant atteindre 100 000 kilomètres par heure. Ces étoiles hypervéloces ne restent donc pas dans l’amas où elles sont nées, mais sont littéralement projetées dans l’espace interstellaire.
Les étoiles expulsées de R136 proviennent d’un amas situé dans le Grand Nuage de Magellan, une galaxie satellite de la nôtre. Cet amas, encore très jeune, abrite par ailleurs certaines des étoiles les plus massives de l’Univers, comme BAT99-98, une étoile 300 fois plus massive que notre Soleil. Cependant, environ un tiers de ces étoiles massives ont déjà été perdues, éjectées dans l’espace à grande vitesse.
Une expulsion en deux étapes
Grâce aux observations de Gaia et à des modélisations informatiques, les chercheurs ont découvert que ces éjections d’étoiles hypervéloces ont eu lieu en deux épisodes distincts. Le premier épisode remonte à 1,8 million d’années, au moment où l’amas R136 s’est formé. À cette époque, de nombreuses étoiles ont été expulsées de manière aléatoire et certaines voyagent déjà à des centaines d’années-lumière de leur point d’origine.
Le deuxième épisode est plus récent et date d’environ 200 000 ans. Contrairement au premier, les étoiles éjectées à ce moment-là se déplacent plus lentement et dans une direction commune. Les chercheurs pensent que ce deuxième événement pourrait être dû à une interaction entre R136 et un autre amas d’étoiles voisin, découvert seulement en 2012. Cette rencontre pourrait même mener à une fusion des deux amas dans un avenir proche.
Notez que ces étoiles massives expulsées de R136 ne vivent pas très longtemps. Ces astres consomment en effet leur énergie à une vitesse folle et finissent leur vie par une explosion spectaculaire appelée supernova. Lorsqu’elles explosent, elles laissent ensuite derrière elles des objets extrêmement denses comme des étoiles à neutrons ou des trous noirs. Certaines de ces étoiles fugueuses peuvent toutefois parcourir jusqu’à 1 000 années-lumière avant de se transformer en supernova.

L’importance de cette découverte
Cette découverte est particulièrement importante pour les scientifiques, car elle leur permet de mieux comprendre les dynamiques au sein des amas d’étoiles. Comment ces jeunes étoiles interagissent-elles entre elles ? Quelles forces permettent à certaines d’être expulsées alors que d’autres restent dans l’amas ? Ces questions trouvent en partie réponse grâce à l’observation des étoiles hypervéloces.
Comme l’explique Alex de Koter, un des chercheurs à l’origine de l’étude, « R136 vient tout juste de se former et les étoiles fugueuses ne sont donc pas encore assez éloignées pour qu’il soit impossible de les identifier. » Grâce à ces étoiles encore proches, les scientifiques pourront effectuer des études statistiques fiables et en tirer des conclusions sur la façon dont ces étoiles sont éjectées.
Les détails de l’étude sont publiés dans la revue Nature.