DESI-HVS1 est une ancienne étoile hypervéloce éjectée du centre galactique, selon les observations

Une découverte aux confins de la Voie lactée

Des astronomes chinois rapportent la découverte inattendue d’un astre singulier nommé DESI-HVS1. Cette observation révèle ce qui pourrait être une ancienne étoile hypervéloce, particulièrement pauvre en métaux, dont les racines plongeraient au cœur même de notre centre galactique. Pour parvenir à cette conclusion, les scientifiques se sont appuyés sur les données récoltées par l’instrument spectroscopique pour l’énergie sombre (DESI) ainsi que sur les relevés du satellite Gaia, opéré par l’Agence spatiale européenne (ESA).

Les résultats détaillés de cette investigation minutieuse ont fait l’objet d’un article scientifique publié le 23 avril sur le serveur de prépublication arXiv. Une équipe dédiée, placée sous la direction de Shunhong Deng, chercheur rattaché à l’Université de l’Académie chinoise des sciences, a identifié et analysé ce candidat pour retracer son incroyable périple à travers le cosmos.

La mécanique extrême des étoiles hypervéloces

Les étoiles hypervéloces, couramment désignées par l’abréviation HVS, possèdent une caractéristique qui défie la norme : elles affichent des vitesses de déplacement substantiellement plus élevées que celles du reste de la population stellaire d’une galaxie. Cette allure fulgurante dépasse généralement le seuil des 500 km/s. Une telle dynamique leur permet d’échapper purement et simplement à la force d’attraction de leurs galaxies hôtes pour s’enfoncer dans l’espace intergalactique.

La naissance de ces bolides cosmiques s’explique le plus souvent par le mécanisme dit de Hills. Ce phénomène physique fascinant se déclenche lorsqu’un système binaire d’étoiles subit une dislocation brutale causée par un trou noir supermassif (TNSM) situé au centre d’une galaxie. Le centre galactique, fort de son important potentiel gravitationnel dicté par ce TNSM, s’affirme comme l’un des environnements les plus dynamiquement extrêmes de la Voie lactée. Il produit par conséquent de fréquentes interactions dynamiques, se révélant être un endroit privilégié pour rechercher de nouvelles étoiles hypervéloces.

Les défis posés par le centre galactique

À ce jour, seule une poignée d’étoiles hypervéloces peut être directement reliée à une origine provenant de notre centre galactique. L’explication de cette rareté réside dans des contraintes de mesure. Les incertitudes qui pèsent sur l’évaluation des distances et sur les mouvements propres des astres limitent fortement la précision des intégrations d’orbites en arrière pour ces HVS lointaines.

L’astre nouvellement repéré, DESI-HVS1, vient bouleverser ce constat. Cette étoile a été identifiée comme une étoile ancienne, de faible masse, de type F et pauvre en métaux, officiellement classée comme une candidate HVS. L’équipe de chercheurs résume ainsi la portée de sa découverte : « Dans cette Lettre, nous rapportons la découverte et l’analyse détaillée de DESI-HVS1, le premier candidat HVS d’origine GC qui est vieux, de faible masse et de type tardif, identifié en utilisant la spectroscopie de DESI DR1 et l’astrométrie précise de Gaia DR3 ».

La fuite vers l’extérieur de la galaxie

Les relevés mentionnés dans l’étude indiquent que DESI-HVS1 se situe actuellement à une distance évaluée à 12 300 années-lumière. L’étoile possède une vitesse totale galactocentrique d’environ 523 km/s. Cette donnée se révèle tout à fait comparable à la vitesse de libération exigée à sa position actuelle. Le vecteur de vitesse de DESI-HVS1, couplé à sa position présente, suggère un mouvement l’éloignant irrémédiablement du disque galactique, en direction de l’extérieur de la Voie lactée interne.

Les données accumulées par les instruments de pointe ont permis de retracer son vol spectaculaire. Il apparaît que DESI-HVS1 est passée à moins de 1 300 années-lumière du centre galactique il y a quelque 12,9 millions d’années. Sa vitesse d’éjection déduite lors de cet événement majeur s’élevait à 682 km/s. Aujourd’hui, son orbite demeure fortement balistique. Elle affiche un point de retournement clair à proximité du périgalacticon et ne compte qu’un seul franchissement du plan médian galactique tout au long de son voyage.

Le profil d’une voyageuse millénaire

L’analyse détaillée livre une véritable carte d’identité physique de l’astre. L’étude établit que DESI-HVS1 possède une masse de 0,76 masse solaire, pour une température effective mesurée à 6 198 K. Son taux de métallicité se fixe quant à lui à un niveau de -1,64 dex. L’âge de cette lointaine voyageuse stellaire est estimé à la durée vertigineuse de 14,1 milliards d’années.

En s’appuyant sur ces multiples résultats, les auteurs du document scientifique concluent que DESI-HVS1 s’impose comme la première candidate HVS ancienne, de faible masse et pauvre en métaux qui s’avère parfaitement cohérente avec une origine provenant du centre galactique par l’intermédiaire du mécanisme de Hills. Si les prochaines vérifications permettent de confirmer cette observation, cette découverte étendra considérablement la population connue des HVS éjectées par le centre galactique, bien au-delà des seules étoiles jeunes et massives qui avaient été identifiées jusqu’ici.

Selon la source : phys.org