Quelque chose d’inattendu se produit au cœur de la Voie lactée

Dans un tournant radical pour l’astronomie, une équipe de chercheurs internationaux a révélé que le comportement des étoiles orbitant autour du trou noir central de notre galaxie est loin d’être prévisible. Cette découverte, qui s’appuie sur des simulations complexes, suggère que ces étoiles entrent dans des états de chaos imprévisibles au-delà de quelques siècles. Le constat remet en question notre compréhension des dynamiques célestes.

Les limites historiques des simulations

Jusqu’à récemment, modéliser le mouvement des étoiles autour du trou noir galactique était une tâche difficile. Le fait de simuler plus de deux corps célestes en interaction présentait des défis techniques et informatiques. En 2018, toutefois, une avancée significative a été réalisée par des chercheurs de l’université de Leyde. En corrigeant des erreurs d’arrondi dans les calculs, ils ont pu simuler de manière plus précise les mouvements d’un groupe de 27 étoiles situées près du trou noir central de la Voie lactée. Cela a jeté les bases des découvertes récentes.

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La complexité de ces simulations ne peut être sous-estimée. Non seulement les étoiles interagissent entre elles, mais elles interagissent aussi avec le trou noir autour duquel elles orbitent. Cela crée un scénario où même de légères perturbations peuvent avoir un impact considérable sur l’ensemble du système, rendant la prévision des mouvements futurs extrêmement délicate.

La face imprévisible du cosmos

Les interactions ont montré une instabilité intrinsèque, même si les étoiles ont continué à se déplacer dans la même direction autour du trou noir. Des altérations mineures provoquées par ces interactions peuvent modifier de manière significative l’orbite des étoiles. Il en résulte des trajectoires inattendues au fil du temps. La nouvelle étude, publiée dans des revues telles que International Journal of Modern Physics D et Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, révèle un Univers beaucoup plus instable que ce qui avait été imaginé jusqu’à présent. 

Selon Simon Portegies Zwart, un chercheur clé de cette étude et astronome de renom à l’université de Leyde, le chaos relatif à proximité du trou noir est 30 000 fois plus important que dans notre Système solaire. « Après 462 ans, prédire ces orbites devient essentiellement un exercice de conjecture », a-t-il déclaré.

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Tjarda Boekholt, un collaborateur de l’étude maintenant affilié à l’université d’Oxford, ajoute que les orbites, bien que stables à court terme, montrent des variations chaotiques lorsqu’elles sont examinées en détail. Dans certains cas, ces variations peuvent être aussi grandes que quarante fois la distance entre la Terre et le Soleil.

Du chaos à la théorie

L’impact de cette découverte va au-delà de la simple curiosité académique. Elle appelle à une nouvelle manière de comprendre les environnements proches des trous noirs et, par extension, les dynamiques de notre galaxie. Des termes comme « chaos ponctué » ont été introduits pour décrire ces comportements imprévisibles. Ce vocabulaire s’inspire de concepts existants en biologie de l’évolution, où des périodes de stabilité sont soudainement interrompues par des événements importants, générant des changements radicaux.

Douglas Heggie, un mathématicien et astronome expérimenté, met en lumière l’importance de la rigueur dans ces recherches. « Nous avons minutieusement vérifié nos simulations et nos résultats. Nous pouvons désormais parler en toute confiance du caractère chaotique de ces systèmes multi-étoiles », a-t-il affirmé.

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Ces nouvelles données remettent en question les conceptions conventionnelles de la dynamique stellaire et même les lois de la physique habituellement considérées comme constantes dans le temps et l’espace. Alors que les recherches se poursuivent pour élucider les implications de ces découvertes, une chose est claire : le centre de notre galaxie, et peut-être l’Univers lui-même, est bien moins prévisible que prévu.

Par ailleurs, le ralentissement apparent de l’Univers déconcerte les astronomes.