Les astronomes de l’UCLA pensent que l’objet, surnommé X7, pourrait être un nuage de poussière et de gaz éjecté lors de la collision de deux étoiles.
L’objet X7 perd son intégrité alors que le trou noir supermassif Sagittarius A* l’attire vers le centre de la Voie lactée. Crédit : Anna Ciurlo/UCLA
Un objet mystérieux appelé X7, que les astronomes pensent être un nuage de poussière et de gaz éjecté lors de la collision de deux étoiles, sera bientôt aspiré dans le trou noir supermassif au centre de notre galaxie. C’est ce que suggèrent de nouvelles recherches menées par les astronomes Galactic Center Group de l’Université de Californie à Los Angeles (UCLA) et l’Observatoire Keck situé au sommet du volcan endormi Mauna Kea dans l’État américain d’Hawaï.
Après avoir examiné l’évolution de X7 à l’aide de 20 ans de données recueillies par la Galactic Center Orbit Initiative, les chercheurs ont découvert que l’objet, qui orbite près du trou noir Sagittarius A* (ou Srg A*) au centre de la Voie lactée, a pris sur une forme fortement allongée en un temps relativement court, se séparant avec le temps. Cela les a amenés à prédire qu’au cours des prochaines décennies, il perdra complètement son intégrité, tandis que la poussière et le gaz dont il est fait seront inévitablement attirés par le trou noir. Leurs observations ont été détaillées dans un article qui vient d’être publié dans The Astrophysical Journal.
« Aucun autre objet dans cette région de l’espace n’a montré une évolution aussi extrême – a déclaré Anna Ciurlo, assistante de recherche à l’UCLA et auteur principal de l’article -. Initialement, X7 avait la forme d’une comète, on pensait donc qu’il avait pris cette forme en réponse à des vents stellaires ou à des jets de particules de trous noirs. Mais au cours de l’observation de 20 ans, nous l’avons vu devenir plus allongé. »
X7 a une masse qui est d’environ 50 fois celle de la Terre et se trouve sur une trajectoire orbitale autour de Sgr A* qui prendrait 170 ans pour se terminer. Mais cet objectif ne viendra peut-être jamais. Sur la base de sa trajectoire, l’équipe estime que X7 se rapprochera le plus de Sgr A* vers l’an 2036, puis tournera probablement vers Sgr A* et disparaîtra.
« Nous prévoyons que les fortes forces de marée exercées par le trou noir galactique finiront par déchirer X7 avant qu’il ne termine ne serait-ce qu’une seule orbite », a déclaré le co-auteur de l’étude, Mark Morris, professeur de physique et d’astronomie à l’UCLA, faisant référence à l’attraction gravitationnelle qui a déjà a provoqué l’étirement d’un objet dont le côté le plus proche du trou noir est attiré beaucoup plus fortement que l’extrémité opposée.
X7 présente certaines des mêmes propriétés que d’autres objets poussiéreux étranges en orbite autour de Sgr A*. Mais par rapport à ces soi-disant objets G, qui ressemblent à du gaz mais agissent comme des étoiles, la forme et la vitesse de X7 ont changé plus radicalement : les chercheurs ont observé que, à mesure que X7 accélère vers le trou noir, il se déplace rapidement, arrivant à se déplacer à des vitesses qui peut même atteindre 1 000 kilomètres par seconde. « Il est passionnant de voir, avec autant de détails et sur une échelle de temps relativement courte, des changements aussi importants dans la forme et la dynamique de X7 sous l’influence des forces gravitationnelles du trou noir supermassif au centre de la Voie lactée », a ajouté Randy. Campbell, co-auteur de l’étude et des opérations scientifiques menées à l’observatoire de Keck.
Les résultats de l’étude représentent la première estimation de l’orbite légèrement elliptique de X7, ainsi que l’analyse la plus robuste à ce jour des changements remarquables dans l’apparence, la forme et le comportement de l’objet. L’équipe continuera à utiliser l’observatoire Keck pour surveiller les changements profonds dans X7 alors que la puissance de la gravité du trou noir le sépare.
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