Propulsée par un trou noir, cette étoile est éjectée à 6 millions de km/h hors de notre galaxie

Une équipe d’astronomes, dont les recherches ont été publiées le 4 novembre dernier dans la revue mensuelle Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, a observé pour la première fois une étoile se dirigeant hors de notre galaxie à l’inconcevable vitesse de 1700 kilomètres/seconde, ou plus de 6 millions de kilomètres/heure. 

Une première observation concrète confirmant un modèle théorique des années 80

Les scientifiques sont catégoriques : l’étoile S5-HVS1, repérée à 29 000 années-lumière de notre Soleil — ce qui, en astronomie, est bien peu —, provient du centre de la Voie lactée, d’où le trou noir supermassif Sagittarius A* l’a « expulsée ». Les auteurs expliquent qu’en remontant la trajectoire de S5-HVS1 dans le temps, « l’orbite de l’étoile pointe sans équivoque en direction du centre de la galaxie, ce qui implique que S5-HVS1 a été expulsée de Sagittarius A* à une vitesse d’environ 1800 km/s et a voyagé 4,8 millions d’années jusqu’à sa position actuelle ». 

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C’est la première fois qu’une équipe fait remonter si précisément une étoile au trou noir super massif autour duquel notre galaxie gravite. Les chercheurs expliquent dans cette étude la vitesse hors du commun de cette étoile par son passé conjoint à celui d’une autre étoile : elle devait, explique l’étude, faire partie d’un système binaire, c’est-à-dire deux étoiles qui gravitent l’une autour de l’autre. Tandis que la « jumelle » a dû être aspirée par la force gravitationnelle de Sagittarius A*, S5-HVS1 s’est retrouvée projetée dans la direction inverse à très grande vitesse. 

Cela confirmerait donc la théorie du mécanisme de Hills, formulée en 1988 par Jack G. Hills, qui prévoyait au sein d’un système binaire le mouvement simultané d’attraction d’un objet par un trou noir supermassif et d’éjection de l’autre à très grande vitesse. 

Cette théorie n’avait encore jamais pu être étayée par des observations concrètes. Ces observations ont été faites à l’Observatoire de Siding Spring en Australie, en utilisant le Télescope Anglo-Australien d’un diamètre de 3,9 mètres, ainsi que le télescope Gaia de l’agence spatiale européenne. 

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À cette vitesse, une sortie prochaine de notre galaxie 

« L’étoile se déplace à une vitesse record, 10 fois plus vite que la plupart dans la Voie lactée, y compris notre Soleil, explique Gary Da Costa, co-auteur, astronome et professeur à l’université de Canberra. En termes astronomiques, l’étoile quittera notre galaxie sous relativement peu de temps et va visiblement voyager à travers le vide de l’espace intergalactique pour l’éternité. » 

Elle devrait quitter notre galaxie dans 100 millions d’années, étant la troisième étoile la plus rapide jamais découverte — les deux autres avaient atteint des vitesses inégalées dans l’explosion de supernovas. 

Alex Ji, un des membres de l’équipe, commentait dans un communiqué : “Ce que je préfère dans cette découverte, c’est de penser d’où cette étoile vient et où elle va. Elle est née dans une des régions les plus incroyables de l’Univers, près d’un trou noir supermassif et entourée de nombreuses autres étoiles voisines ; mais elle va quitter notre galaxie et mourir seule, au milieu de nulle part. Une certaine disgrâce. » 

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Da Costa explique le futur de S5-HVS1, après avoir quitté notre galaxie : « Elle continuera et finira en naine blanche comme notre Soleil ; elle n’aura juste plus de voisins. » Les étoiles se déplaçant à ces vélocités uniques sont étudiées de près par les astronomes. Cette découverte devrait faciliter leur étude, et pourrait contribuer à expliquer de nombreuses traversées de l’espace à si grande vitesse.