Un objet mystérieux se balançant autour du trou noir supermassif au centre de notre galaxie a surpris les astronomes en survivant à ce que beaucoup pensaient être une rencontre dévastatrice. Depuis la découverte du G2 en 2011, il y a eu un débat pour savoir s'il s'agissait d'un énorme nuage d'hydrogène gazeux ou d'une étoile entourée de gaz. Il s'avère que ce n'était ni… ni en fait, tout ce qui précède, et plus encore.
Les astronomes disent maintenant que G2 est très probablement une paire d'étoiles binaires qui avaient orbité autour du trou noir en tandem et fusionné ensemble en une étoile extrêmement grande, enveloppée de gaz et de poussière.
«G2 a survécu et a continué avec bonheur sur son orbite; un simple nuage de gaz n'aurait pas fait cela », a déclaré Andrea Ghez de l'UCLA, qui a dirigé les observations de G2. «G2 n'a pratiquement pas été affecté par le trou noir. Il n'y avait pas de feux d'artifice. »
Ce fut l'un des événements récents «les plus regardés» en astronomie, car c'était la première fois que les astronomes pouvaient voir une rencontre avec un trou noir comme celui-ci en «temps réel». L'idée était que regarder la disparition de G2 révélerait non seulement ce qu'était cet objet, mais fournirait également plus d'informations sur le comportement de la matière près des trous noirs et sur la façon dont les trous noirs supermassifs «mangent» et évoluent.
Grâce à l'observatoire de Keck, Ghez et son équipe ont pu garder un œil sur les mouvements du G2 et comment le puissant champ gravitationnel du trou noir l'a affecté.
Alors que certains chercheurs pensaient initialement que le G2 était un nuage de gaz, d'autres ont fait valoir qu'ils ne voyaient pas la quantité d'étirement ou de «spaghettification» qui serait attendue s'il ne s'agissait que d'un nuage de gaz.
Comme Ghez l'a déclaré à Space Magazine plus tôt cette année, elle pensait que c'était une star. "Son orbite ressemble tellement aux orbites d'autres étoiles", a-t-elle déclaré. "Il y a clairement un phénomène qui se produit, et il y a une couche de gaz qui interagit parce que vous voyez l'étirement de la marée, mais cela n'empêche pas une étoile d'être au centre."
Maintenant, après avoir regardé l'objet au cours des derniers mois, Ghez a déclaré que G2 semble être juste l'une d'une classe émergente d'étoiles près du trou noir qui sont créées parce que la puissante gravité du trou noir pousse les étoiles binaires à fusionner en une seule. Elle a également noté que, dans notre galaxie, les étoiles massives viennent principalement par paires. Elle dit que l'étoile a subi une abrasion sur sa couche extérieure, mais sinon, tout ira bien.
Ghez a expliqué dans un communiqué de presse de l'UCLA que lorsque deux étoiles près du trou noir fusionnent en une seule, l'étoile se dilate pendant plus d'un million d'années avant de se redresser.
«Cela peut se produire plus que nous ne le pensions. Les étoiles au centre de la galaxie sont massives et principalement binaires », a-t-elle déclaré. "Il est possible que bon nombre des stars que nous regardons et ne comprenons pas soient le résultat final de fusions qui sont calmes maintenant."
Ghez et ses collègues ont également déterminé que le G2 semble être à ce stade gonflé maintenant et subit encore une certaine spaghettification, où il est allongé. Dans le même temps, le gaz à la surface du G2 est chauffé par les étoiles qui l'entourent, créant un énorme nuage de gaz et de poussière qui a enveloppé la majeure partie de l'étoile massive.
Habituellement, en astrophysique, les échelles de temps des événements qui se produisent sont très longues - pas sur plusieurs mois. Mais il est important de noter que G2 a fait ce voyage autour du centre galactique il y a environ 25 000 ans. En raison du temps qu'il faut pour voyager, nous ne pouvons qu'observer cet événement qui s'est produit il y a longtemps.
"Nous assistons à des phénomènes de trous noirs que vous ne pouvez observer nulle part ailleurs dans l'univers", a ajouté Ghez. «Nous commençons à comprendre la physique des trous noirs d'une manière qui n'avait jamais été possible auparavant.»
La recherche a été publiée dans la revue Astrophysical Journal Letters.
Pour en savoir plus: UCLA, Keck
