(Phys.org) — Des astronomes européens ont repéré un groupe d'étoiles à haute vitesse de rotation résidant en dehors du rayon solaire dans notre galaxie de la Voie lactée. Selon un article publié le 2 novembre sur arXiv.org , ce groupe, qui se déplace nettement plus vite que la majorité des autres étoiles, pourrait fournir des informations essentielles sur la dynamique stellaire.

La découverte a été faite par une équipe de chercheurs dirigée par Jason Hunt de l'University College London, Royaume-Uni Ils ont passé au peigne fin les données de la solution astrométrique Tycho-Gaia (TGAS) incluses dans la version de données 1 (DR1) du satellite Gaia de l'ESA. Le vaisseau spatial termine une enquête sur un milliard d'étoiles dans notre galaxie et notre voisinage galactique local, mesurant leurs positions avec une précision de quelques microsecondes d'arc.

"Nous voulions examiner la vitesse à laquelle les étoiles tournent autour de la Galaxie, et pour cela, nous avons besoin de vitesse dans trois directions. Nous n'avons jamais été en mesure d'explorer la dynamique galactique locale de manière aussi détaillée car très peu d'étoiles disposent d'estimations de distance fiables. Cette première publication de données fournit des estimations de distance pour environ 2 millions d'étoiles dans le voisinage solaire, et la prochaine publication de données en contiendra plus d'un milliard ! Il s'agit d'une amélioration substantielle par rapport à la mission précédente, Hipparque, qui a fourni des mesures pour environ 150, 000 étoiles, " Hunt a déclaré à Phys.org.

Il a noté que ce groupe d'étoiles à rotation rapide était difficile à repérer car Gaia DR1 ne fournit des vitesses que dans deux directions à travers le ciel, et non la vitesse de la ligne de mire vers et loin de nous. Cependant, en regardant directement vers ou loin du centre galactique, il a été possible d'approcher la vitesse de rotation.

Les astronomes ont calculé que le groupe d'étoiles nouvellement détecté tourne plus vite que le soleil d'environ 20 km s ^-1 . De plus, ils ont découvert que les étoiles de ce groupe à rotation rapide tournent beaucoup plus vite que la rotation moyenne des étoiles.

En essayant d'expliquer ces vitesses distinctes, l'équipe a supposé qu'ils sont causés par l'un des deux principaux bras spiraux de la Voie lactée - le bras de Persée. Les résultats indiquent que les étoiles qui sont derrière le bras spiral, et au péricentre de leurs orbites, connaître une période prolongée d'accélération du potentiel gravitationnel du bras de Persée.

"Cette longue période d'accélération les fait se déplacer beaucoup plus rapidement que les autres étoiles. Nous savons également que cela se produira soit à un moment donné le long du bras en spirale si le bras se déplace comme une vague avec une vitesse de motif constante à travers le disque, ou cela se produira tout le long du bras si le bras spiral se déplace avec la même vitesse que les étoiles, qui est prédit par des modèles informatiques basés sur l'interaction gravitationnelle des étoiles, appelées simulations à N corps, " a déclaré Hunt.

La recherche de l'équipe soutient les deux théories concurrentes de la dynamique des bras spiraux mentionnées par Hunt. Cependant, il favorise légèrement la théorie vue dans les simulations à N corps dans lesquelles le bras se déplace à la même vitesse que les étoiles, parce que les scientifiques ont découvert que la caractéristique reste inchangée à une distance croissante du soleil.

"La quantité de données et les erreurs d'observation impliquées signifient que nous ne pouvons pas dire avec certitude si c'est le cas. Nous ne pouvons pas observer plus loin le bras avec les données actuelles, " a noté Hunt.

Les scientifiques espèrent que des données apportant un nouvel éclairage sur cette affaire pourraient être fournies par la publication de données 2 (DR2) de Gaia, publication prévue en novembre 2017. L'augmentation de la quantité et de la qualité des données dans DR2 permettra aux chercheurs d'observer plus loin le long du bras spiral et de déterminer si ce groupe est présent le long de l'ensemble du bras spiral, ou présent vers l'anti-centre galactique.

"S'il est présent tout le long du bras, ce sera une preuve solide du type de bras spiral à reformage transitoire créé dans les modèles, et s'il n'est présent que juste à l'extérieur du rayon solaire où nous l'avons observé dans ce travail, ce sera une preuve solide de la théorie selon laquelle les bras spiraux se déplacent sous forme d'ondes de densité à travers le disque, " a conclu Hunt.

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