étoiles trou noir
Un amas de jeunes étoiles gravite étroitement autour du trou noir supermassif de la Voie lactée, Sagittarius A*. Ici, une simulation montre certaines des orbites connues de ces objets. Crédits: ESO/L. Calçada/spaceengine.org

D’étranges petites étoiles « pullulent » autour du trou noir supermassif de la Voie lactée

Inexorablement attirées par l’énorme gravité du trou noir supermassif au centre de la Voie lactée, de jeunes étoiles se déplacent à des vitesses vertigineuses à proximité de cette singularité cosmique. Contrairement aux apparences d’un chaos stellaire, une nouvelle étude révèle que ces objets suivent des trajectoires remarquablement ordonnées, similaires aux mouvements d’essaims d’insectes tels que les abeilles. Ces découvertes ouvrent de nouvelles perspectives sur la dynamique stellaire près des trous noirs supermassifs.

L’énigme des étoiles S

Il y a environ trente ans, des astronomes ont découvert un groupe d’environ cent étoiles, connu sous le nom d’amas S, qui orbite très près du cœur du trou noir supermassif de la Voie lactée, Sagittarius A* (Sgr A*). Ces étoiles S comme on les appelle sont étonnamment jeunes (moins de cent millions d’années) et se trouvent à seulement quelques années-lumière seulement de ce trou noir. Son intense gravité les propulse alors à des vitesses dépassant les 3,5 millions de km/h, soit environ cinq fois plus rapidement que le mouvement du Soleil à travers notre galaxie.

La présence de ces jeunes étoiles à proximité d’un trou noir supermassif a longtemps intrigué les astronomes. Les théories actuelles suggèrent que seules les étoiles les plus anciennes devraient se trouver si près d’un trou noir, ce qui n’est manifestement pas le cas ici. La découverte de ces objets a donc posé des questions cruciales sur la dynamique stellaire et les processus de formation stellaire dans des environnements extrêmes.

L’étrange comportement des jeunes objets stellaires

Au cours de la dernière décennie, les scientifiques ont également repéré une douzaine d’objets supplémentaires mêlés aux étoiles S en orbite autour de Sgr A*. Ces entités, appelées jeunes objets stellaires (YSO), sont des précurseurs d’étoiles encore entourés de nuages de gaz et de poussière. Ils sont dans une phase où ils accumulent de la matière et commencent à briller, mais ne sont pas encore pleinement formés en étoiles adultes. Là encore, leur présence près d’un trou noir supermassif remet en question les modèles actuels qui ne prévoyaient pas la formation de telles étoiles si près d’une région aussi turbulente.

Dans une étude récente publiée dans la revue Astronomy and Astrophysics, des chercheurs ont donc analysé les mouvements des YSO et de certaines étoiles S pour comprendre leurs orbites autour de Sgr A*. En utilisant des techniques de modélisation avancées et des observations précises, ils ont alors découvert des modèles et des régularités cachés dans ces mouvements qui semblent chaotiques à première vue, mais révèlent une organisation subtile, semblable aux essaims d’abeilles.

étoiles trou noir
Les scientifiques ont identifié une centaine d’étoiles S autour de Sgr A*. Crédits : groupe Eckart, Ph1-UniKoeln

Un phénomène encore incompris

La découverte de ce comportement organisé parmi les jeunes étoiles et les YSO autour de Sgr A* est une avancée majeure dans notre compréhension des dynamiques stellaires près des trous noirs supermassifs. Les scientifiques ignorent encore les causes précises de cet essaimage organisé, mais il est fort probable que l’influence gravitationnelle de Sgr A* joue un rôle crucial.

Cette hypothèse est soutenue par l’observation que les étoiles S et les YSO semblent orbiter en formant un disque mince et bien défini autour du trou noir, ce qui suggère une sorte de mécanisme régulateur au sein du système. Ce comportement pourrait également être lié à des interactions gravitationnelles entre les étoiles elles-mêmes, ainsi qu’avec le gaz et la poussière présents dans la région.

Brice Louvet

Rédigé par Brice Louvet

Brice est un journaliste passionné de sciences. Ses domaines favoris : l'espace et la paléontologie. Il collabore avec Sciencepost depuis près d'une décennie, partageant avec vous les nouvelles découvertes et les dossiers les plus intéressants.