03/11/2015

Une étoile géante vagabonde dans la galaxie d'Andromède

Normalement, les étoiles qui naissent ensemble au même endroit ont tendance à se mouvoir de la même façon dans leur galaxie, avec une vitesse et une direction semblables. Mais il arrive qu’il n’en soit pas ainsi, et des étoiles peuvent avoir une vitesse très différente de leurs voisines et même s’échapper de la galaxie qui les a vu naître. Une telle étoile vagabonde vient d’être observée pour la première fois dans une galaxie qui n’est pas la nôtre, la galaxie d’Andromède.



M31 vue en UV par le Galaxy Evolution Explorer (JPL/Caltech)
Cette étoile fugueuse est une étoile supergéante rouge nommée J004330.06+405258.4, ayant une température de 3700 K et une masse comprise entre 12 et 15 masses solaires. Elle a été caractérisée par Kate Evans et Philip Massey du Lowell Observatory à l’aide du Multi Mirror Telescope installé à l’observatoire Whipple sur le Mont Hopkins en Arizona.
Parmi les étoiles vagabondes qui ont déjà pu être identifiées dans le passé, très peu sont de type massives et évoluées, ce qui est sans doute dû au fait qu’elles ont eu du temps pour s’éloigner grandement de leur lieu de naissance, ce qui rend plus difficile leur identification en l’absence du contexte de leur groupe d’origine.

C’est en effectuant un relevé photométrique des supergéantes rouges de la galaxie d’Andromède (M31) que Evans et Massey ont découvert cette fugueuse. Ils ont déterminé que cette étoile était séparée des autres étoiles massives du même type par 15 000 années-lumière, ce qui correspond à la distance parcourue sur sa durée de vie estimée de 10 millions d’années à la vitesse radiale différentielle mesurée, de l’ordre de 300 km/s. Lorsque l’on considère l’autre composante de vitesse, la vitesse tangentielle, qui est estimée à 300 km/s elle aussi, on arrive à une valeur de vitesse totale de l’ordre de 450 km/s pour J004330.
Cette vitesse différentielle est la plus grande vitesse connue à ce jour pour une étoile massive. Des vitesses plus importantes avaient déjà été observées auparavant, supérieures à 500 km/s, mais uniquement sur des étoiles de faible masse, et dans notre galaxie.

Les auteurs montrent que la vitesse de J004330 est comparable à la vitesse d’échappement du disque de M31 là où elle se trouve. Elle est donc en train de s’échapper complètement de la galaxie d’Andromède. Sauf que… Sauf que la durée de vie restante pour cette supergéante rouge n’est que d’un million d’années seulement, et cette durée est insuffisante pour sortir du disque galactique puisqu’elle ne parcourra que 1500 années-lumière avant d’exploser en supernova…
Il reste maintenant à essayer de comprendre ce qui a bien pu donner une telle vitesse à cette grosse étoile lors de sa naissance.


Source :

A RUNAWAY RED SUPERGIANT IN M31
Kate Anne Evans et Philip Massey
The Astronomical Journal, Volume 150, 149, Number 5 (November 2015)