► A la recherche de l'origine des étoiles hyper-véloces

Propulsée dans l'espace intergalactique à une vitesse inimaginable, une étoile géante, portant le doux nom de HE 0434-5439, est la seizième étoile hyper-véloce découverte depuis 2005.
Pour analyser les caractéristiques et surtout l'origine de ce bolide stellaire, une équipe de scientifiques utilise l'un des plus fabuleux outils mis à la disposition des astronomes, le télescope spatial Hubble qui fête ses vingt ans de vol orbital.
Grâce à lui, Warren Brown et ses collègues du Harvard-Smithsonian Center For Astrophysics de Cambridge sont parvenus pour la première fois à calculer la trajectoire d'une étoile hyper-véloce et à déterminer son origine : le centre de notre galaxie.

Les étoiles hyper-véloces sont des objets très rares dans la Voie Lactée. Warren Brown qui est le premier astronome à les avoir observées, estime que, dans la Galaxie, une étoile sur 100 millions est une étoile hyper-véloce.
HE 0434-5439 est une géante bleue, extrêmement chaude, dont la masse correspond à neuf fois la masse du Soleil.
Elle s'échappe de notre galaxie à la vitesse de 2,5 millions de kilomètres par heure, ce qui est trois fois plus rapide que la vitesse orbitale du Soleil dans la Voie Lactée. Elle se situe déjà à plus de 200 000 années-lumière du centre de la Galaxie.
D'après Warren Brown : "cette astre se déplace à une vitesse insensée, deux fois plus vite qu'il faut à une étoile pour échapper au champ gravitationnel de la Galaxie. Aucune étoile ne se déplace à de telle vitesse.
Un phénomène très particulier doit en être est la cause."

Le scénario imaginé par les scientifiques est le suivant : à l'origine, notre étoile hyper-véloce faisait partie d'un système stellaire triple.
Cet ensemble, composé de deux étoiles très rapprochées et d'une troisième excentrée fut capturé il y a cent millions d'années par la force gravitationnelle du gigantesque trou noir qui constitue le centre de notre galaxie.
L'étoile la plus isolée fut alors arrachée du système par la force d'attraction du trou noir. La quantité de mouvement de l'étoile condamnée fut transférée au couple stellaire survivant, ce qui provoqua son éjection de la Galaxie.
Par la suite, l'étoile la plus massive dans le couple évolua en géante rouge qui en se dilatant, finit par avaler sa compagne pour devenir notre géante bleue hyper-véloce.

Les scientifiques en charge de l'étude de la trajectoire de HE 0434-5439 espèrent également recueillir de précieuses informations sur le pouvoir gravitationnel de la matière sombre située autour de notre galaxie.
Selon Oleg Gnedin, de l'Université du Michigan et confrère de Warren Brown : "étudier les étoiles hyper-véloces pourrait nous apporter de nouveaux indices sur la nature des masses invisibles de l'univers. Cela pourrait également aider les astronomes à mieux comprendre comment se forment les galaxies."

Source : NASA.
Image : illustration du scénario élaboré par les scientifiques.
ETAPE 1 : un système stellaire triple à proximité du trou noir au centre de notre galaxie.
ETAPE 2 : une étoile est aspirée par le trou noir. Le couple restant est éjecté.
ETAPE 3 : le couple d'étoile quitte la Galaxie.
ETAPE 4 : les deux étoiles fusionnent et deviennent une géante bleue.
ETAPE 5 : l'étoile hyper-véloce voyage hors de la Galaxie.

Crédit image : NASA, ESA, and A. Feild (STScl)