Quelque chose d’invisible déchire l’amas d’étoiles le plus proche de la Terre

Des choses plus étranges battent leur plein dans la Voie lactée.

Selon une nouvelle analyse des données du satellite Gaia, l’amas d’étoiles le plus proche de notre système solaire est actuellement déchiré – non seulement par des processus normaux, mais aussi par l’attraction gravitationnelle de quelque chose de massif que nous ne pouvons pas voir.

Les astronomes disent que la perturbation pourrait être un indice d’une masse invisible Matière noire À proximité, il fait des ravages gravitationnels sur tout ce qui est à sa portée.

En effet, la désintégration gravitationnelle des amas stellaires est inévitable. Un amas d’étoiles, comme son nom l’indique, est une constellation d’étoiles dense et serrée. Même en interne, les interactions gravitationnelles peuvent devenir très bruyantes.

Entre ces interactions internes et les forces de marée extérieures de la galaxie – l’attraction gravitationnelle de la galaxie elle-même – des amas stellaires peuvent finir par se séparer en rivières d’étoiles: ce qu’on appelle un courant de marée.

Ces ruisseaux sont difficiles à voir dans le ciel, car il est souvent très difficile de mesurer les distances stellaires, regroupant ainsi les étoiles entre elles. Mais le satellite Gaia travaille à cartographier la Voie lactée en 3D avec le plus de détails possible et la résolution la plus élevée possible, et les données de position et de vitesse les plus précises sur le plus grand nombre d’étoiles possible.

Parce que les étoiles tirées d’un amas d’étoiles partagent toujours la même vitesse (plus ou moins) que les étoiles à Les données de cluster, Gaia ont aidé les astronomes à identifier plusieurs courants de marée auparavant inconnus et des amas d’étoiles à queue de marée – des chaînes d’étoiles qui commencent à se séparer de la masse devant et derrière eux.

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En 2019, Les astronomes révélés Ils ont trouvé des preuves dans la deuxième édition des données de Gaia des queues de marée ruisselantes des Hyades; À une distance de 153 années-lumière, c’est l’amas stellaire le plus proche de la Terre.

Cela a attiré l’attention de l’astronome Teresa Yrabkova et de ses collègues de l’Agence spatiale européenne et de l’Observatoire européen austral. Lorsque la publication des données Gaia 2.5 (DR2.5) et DR3 est devenue disponible, ils ont élargi les paramètres de recherche pour capturer des étoiles qui avaient été manquées par des découvertes précédentes.

Ils ont trouvé des centaines et des centaines d’étoiles associées aux Hyades. Le diamètre de la masse centrale est d’environ 60 années-lumière; Les queues de marée s’étendent sur des milliers d’années-lumière.

Avoir des queues comme celle-ci est quelque peu normal pour un amas d’étoiles déchiré par les forces de marée dans la galaxie, mais l’équipe a remarqué quelque chose d’étrange. Ils ont effectué des simulations de turbulence d’amas et ont trouvé beaucoup plus d’étoiles dans la queue des simulations. En vraie masse, certaines étoiles manquent.

L’équipe a effectué plus de simulations pour découvrir ce qui pouvait faire égarer ces étoiles – et a découvert que l’interaction avec quelque chose de grand, environ 10 millions de fois la masse du Soleil, pouvait reproduire le phénomène observé.

“Il doit y avoir eu une interaction très étroite avec ce gigantesque conglomérat, et les peaux ont juste été brisées”, Yrabkova a dit.

Le gros problème avec ce scénario est que nous ne pouvons actuellement rien voir de cette taille à proximité. Cependant, l’univers est déjà rempli de choses invisibles – la matière noire, le nom que nous donnons à la masse mystérieuse dont nous ne pouvons déduire l’existence que par les effets de la gravité sur les choses que nous pouvons voir.

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Selon ces effets de la gravité, les scientifiques l’ont approximativement calculé 80 pourcent Chaque matière de l’univers est de la matière noire. On pense que la matière noire est une partie essentielle de la formation des galaxies – de grandes masses de celle-ci se sont rassemblées dans l’univers primitif et ont formé la matière naturelle dans les galaxies que nous voyons aujourd’hui.

Une aura de matière noireDiagramme schématique du halo de matière noire de notre galaxie. (Univers numérique / Musée américain d’histoire naturelle)

Ces masses de matière noire se retrouvent encore aujourd’hui dans des “halos sombres” s’étirant autour des galaxies. On pense que la Voie lactée s’étend sur 1,9 million d’années-lumière. Dans ces halos, les astronomes s’attendraient à des masses plus denses appelées Subhalos de matière noireJuste errer.

Les recherches futures pourraient révéler une structure qui aurait provoqué l’étrange disparition d’étoiles dans la queue tardive des Hyades; Si ce n’est pas le cas, les chercheurs pensent que le trouble peut être dû à l’action de la matière noire subhalo.

Les résultats indiquent également que les courants de marée et les queues de marée peuvent être d’excellents endroits pour rechercher des sources d’interactions gravitationnelles mystérieuses.

“Avec Gaia, la façon dont nous voyons la Voie lactée a complètement changé,” Yrabkova a dit. “Grâce à ces découvertes, nous serons en mesure de cartographier les sous-structures de la Voie lactée bien mieux que jamais.”

La recherche a été publiée dans Astronomie et astrophysique.

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