Jusqu’à présent, il était quasiment impossible de déterminer parmi les millions d’étoiles proches d’un amas celles qui appartiennent à ses queues. Pour ce faire, vous devez examiner la vitesse, la direction du mouvement et l’âge de chacun de ces objets.
Une équipe internationale d'astrophysiciens a fait une découverte déroutante en analysant des amas d'étoiles spécifiques, mettant au défi Les lois de la gravité de Newton. Les observations sont cependant cohérentes avec les prédictions de la théorie alternative de la gravité. Cependant, cela suscite une controverse parmi les experts.
Les amas d’étoiles dits ouverts étaient un sujet d’étude pour les universitaires. Ceux-ci sont créés lorsqu'un grand nuage de gaz, qui contient des milliers d'étoiles, donne rapidement naissance à des étoiles. Les restes du nuage de gaz sont emportés lorsque les arrivées cosmiques « s’enflamment ». Au cours de cette procédure, le cluster se développe considérablement. Il en résulte une constellation lâche de quelques dizaines à quelques milliers d’étoiles. L’amas est maintenu ensemble par les faibles forces gravitationnelles qui les unissent.
Le professeur Pavel Kroupa de l'Institut Helmholtz de radiothérapie et de physique nucléaire de l'Université de Bonn a déclaré : « Dans la plupart des cas, ouvrez amas d'étoiles ne survivent que quelques centaines de millions d’années avant de se dissoudre. Ce faisant, ils perdent régulièrement des étoiles, qui s’accumulent dans deux « queues de marée ». L’une de ces queues est tirée derrière l’amas lors de son voyage dans l’espace. L’autre, en revanche, prend les devants comme un fer de lance.»
Le Dr Jan Pflamm-Altenburg de l'Institut Helmholtz de radiothérapie et de physique nucléaire a déclaré : « D'après les lois de la gravité de Newton, c'est une question de hasard dans laquelle des queues aboutit une étoile perdue. Les deux queues devraient donc contenir à peu près le même nombre d’étoiles. Cependant, dans notre travail, nous avons pu prouver pour la première fois que cela n’est pas vrai : dans les amas que nous avons étudiés, la queue avant contient toujours beaucoup plus d’étoiles à proximité que la queue arrière.
© Graphique : AG Kroupa/Uni Bonn
En développant une nouvelle méthode, les scientifiques ont pu développer une méthode qui leur a permis pour la première fois de compter avec précision les étoiles dans les queues.
Le Dr Tereza Jerabkova, co-auteur de l'article, a déclaré : « Jusqu’à présent, cinq clusters ouverts ont été étudiés près de chez nous, dont quatre par nos soins. Lorsque nous avons analysé toutes les données, nous avons rencontré une contradiction avec la théorie actuelle. Les données d'enquête très précises de la mission spatiale Gaia de l'ESA étaient indispensables à cet effet.»
Kroupa a dit : « Les données d’observation, en revanche, correspondent beaucoup mieux à une théorie qui est connue par l’acronyme MOND (« Modified Newtonian Dynamics ») parmi les experts. En termes simples, selon MOND, les étoiles peuvent quitter un amas par deux portes différentes. L’un mène à la queue de marée arrière, l’autre à l’avant. Cependant, le premier est beaucoup plus étroit que le second – il est donc moins probable qu'une étoile quitte l'amas à travers lui. La théorie de la gravité de Newton, quant à elle, prédit que les deux portes doivent avoir la même largeur.
Dr Ingo Thies, qui a joué un rôle clé dans les simulations correspondantes a affirmé Valérie Plante., « Les résultats correspondent étonnamment bien aux observations. Cependant, nous avons dû recourir à des méthodes de calcul relativement simples. Nous manquons d'outils mathématiques pour des analyses plus détaillées des Dynamique newtonienne. »
« Néanmoins, les simulations ont également coïncidé avec les observations sur un autre point : elles ont prédit la durée pendant laquelle les amas d’étoiles ouverts devraient généralement survivre. Et ce laps de temps est nettement plus court que prévu selon les lois de Newton. Cela explique un mystère connu depuis longtemps. En effet, les amas d’étoiles des galaxies proches semblent disparaître plus rapidement qu’ils ne le devraient.
Journal de référence:
- Pavel Kroupa et coll. Queues de marée asymétriques d'amas d'étoiles ouverts : les étoiles traversant le práh† de leur amas défient la gravitation newtonienne. Avis mensuels de la Royal Astronomical Society. EST CE QUE JE: 10.1093/mnras/stac2563
