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Six nouvelles stars en fuite ont été découvertes en train de traverser la Voie lactée. Deux des étoiles à hypervitesse, nommées J0927 et J1235, se déplacent plus vite que n’importe quel objet de ce type jamais vu.
Selon de nouvelles recherches, ces étoiles record voyagent à une vitesse incroyable de 5,1 millions de miles par heure (2 285 kilomètres par seconde) et 3,8 millions de miles par heure (1 694 kilomètres par seconde), respectivement. J0927 a la vitesse d’orbite autour du soleil la plus rapide de tous les temps, ce qui le rend capable de faire la course entre New York et le Mississippi en moins d’une seconde, s’il s’agissait d’un corps terrestre. À cette vitesse, un objet peut orbiter autour de la Terre 694 fois en une heure seulement.
Les quatre autres stars ne sont pas non plus en reste dans le domaine de la vitesse, toutes voyageant à plus de 2,2 millions de miles par heure (1 000 kilomètres par seconde). Ces étoiles à hypervitesse traversent la Voie lactée si rapidement qu’elles ont la vitesse nécessaire pour échapper à l’influence gravitationnelle de notre galaxie, également connue sous le nom de vitesse d’échappement.
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« Ces étoiles sont inhabituelles car elles voyagent beaucoup plus vite que les étoiles normales de la Voie lactée. Et parce qu’elles sont plus rapides que la vitesse de fuite de la galaxie, elles seront bientôt lancées dans l’espace intergalactique », a déclaré Karim, chef d’équipe et chercheur au Harvard/Smithsonian Center for Astrophysics. El-Badry a déclaré à Space.com. .org. « Nous recherchions des choses comme ça, donc nous avions un peu d’espoir et nous nous attendions à ce qu’ils soient là, mais leurs propriétés étaient différentes de ce à quoi nous nous attendions. »
L’équipe à l’origine de la découverte pense que la vitesse incroyable de ces quatre étoiles pourrait être le résultat d’un lancement par un type spécifique d’explosion cosmique appelée supernova de type Ia. Cela a également conduit à des températures de surface inhabituellement élevées, ce qui, selon El Badry, a surpris l’équipe.
« Elles sont également beaucoup plus chaudes que les étoiles normales, probablement en raison de leur histoire de formation inhabituelle, qui comprend une explosion de supernova juste à côté d’elles ! » L’astrophysicien a expliqué.
Les supernovae de type Ia se produisent dans des systèmes binaires qui contiennent des restes stellaires appelés naines blanches, qui se forment lorsque des étoiles telles que le Soleil meurent, se nourrissant de la matière d’une étoile compagne.
Les naines blanches – également appelées « étoiles déclinantes » – sont incroyablement denses en raison de leur formation à partir de l’effondrement d’un noyau stellaire avec une masse de l’ordre de la masse du Soleil entassée dans une sphère de la taille de la Terre, mais pas assez massive pour traverser la dite Limite de Chandrasekhar– la masse nécessaire à une étoile pour provoquer une supernova « normale » et créer une étoile à neutrons ou même un trou noir lorsqu’elle meurt.
Lorsque le matériau d’un compagnon d’étoile donné tombe à la surface d’une naine blanche, les restes stellaires collectent de la masse. Cela signifie que ce processus de don de matière stellaire pourrait donner à une naine blanche la masse critique nécessaire pour la propulser au-dessus de la limite de Chandrasekhar, déclenchant une explosion thermonucléaire appelée supernova de type Ia.
Non seulement ces explosions constituent certains des événements les plus brillants de l’univers, mais elles sont si uniformes que les astronomes les appellent des « bougies standard » puisqu’ils peuvent les utiliser pour mesurer les distances cosmiques.
Alors que n’importe quelle supernova libérerait suffisamment d’énergie pour créer des étoiles en fuite, l’équipe pense qu’il faudra peut-être des supernovae de plus en plus puissantes pour accélérer ces étoiles à un état d’hypervitesse. Ces explosions particulières sont appelées « fusions violentes à l’hélium » ou « doubles explosions dynamiquement dégénérées », avec ce surnom abrégé en supernovas D⁶.
Les supernovae D⁶ se produisent lorsque les naines blanches retirent l’hélium plutôt que l’hydrogène des couches externes de leur étoile compagne, que l’on pense être une autre naine blanche (d’où une double désintégration). Il en résulte une deuxième explosion massive (d’où une double explosion), la naine blanche compagnon étant ainsi lancée comme une étoile en fuite à hypervitesse.
« La formation d’étoiles en fuite est très inhabituelle », a expliqué El Badry. « Presque toutes les étoiles de la Voie lactée ont des atmosphères principalement composées d’hydrogène et d’hélium, mais ces corps n’ont ni hydrogène ni hélium et sont principalement constitués de carbone et d’oxygène. »
Cela indique que ces étoiles en fuite sont des étoiles naines blanches dégénérées et soutient également l’idée qu’elles ont été explosées à des vitesses extrêmes par une supernova D⁶.
Al-Badry et ses collègues ont utilisé la puissance lumineuse standard des bougies standard de type Ia pour calculer la cadence de tir des étoiles en fuite. Ils ont découvert que le taux de formation d’étoiles ultrarapides était cohérent avec le taux de progression des supernovae de type Ia, ce qui indique que bon nombre de ces événements pourraient être des explosions D⁶.
Cela les a amenés à conclure qu’il existe un nombre remarquablement élevé de ces étoiles à hypervitesse traversant l’univers que les astronomes n’ont pas encore découvertes.
Bien qu’elles aient été découvertes à l’intérieur de la Voie lactée, ces nouvelles étoiles en fuite, avec des vitesses de plus de 2,2 millions de miles par heure (1 000 kilomètres par seconde), s’échapperont un jour de notre propre galaxie, qui a une vitesse d’évasion d’environ 1,2 million de miles. par heure (550 kilomètres par seconde). L’équipe pense qu’ils ne seront pas les premières étoiles projetées par la Voie lactée.
« Si une grande partie des supernovae de type Ia a produit une étoile D6, la galaxie en a probablement émis plus de 10 millions dans l’espace intergalactique », Al-Badri et ses collègues ont écrit.
Bien sûr, la métamorphose est un jeu équitable, et tout comme notre galaxie a projeté des étoiles à hypervitesse sur ses voisins, les chercheurs dirigés par El Badri pensent que d’autres galaxies ont projeté des étoiles à hypervitesse vers nous. Ils disent que cela signifie qu’il doit y avoir un grand nombre d’étoiles faibles en fuite libérées des galaxies de l’amas local de la Voie lactée qui traversent notre galaxie près du système solaire.
La recherche est décrite dans un article soumis pour publication dans l’Open Journal of Astrophysics et est actuellement publié dans le Papers Repository. arXiv.
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