Andreas Burkert et des collègues de l’Observatoire universitaire de Munich ont observé une étrange « zone of avoidance » terme que l’on peut traduire par zone d’évitement, près du centre de notre galaxie, la Voie Lactée. Ce centre est occupé par un trou noir supermassif nommé Sagittarius A* . Les étoiles à quelque distance qu’elles soient de ce centre, devraient avoir une distribution au hasard.
Cependant un groupe d’environ 200 étoiles non loin du centre galactique ne se comporte pas de cette façon. Elles ont été nommé S-stars. Andreas Burkert a constaté que les orbites d’une cinquantaine d’ étoiles de ce groupe qu’il a pu observer avec précision n’étaient pas comme elles auraient du l’être circulaires autour du centre galactique. Elles paraissaient fuir ce centre en adoptant des orbites elliptiques. Il a parlé de zone d’évitement
Une raison non expliquée à ce jour leur impose un tel comportement exceptionnel. Il restera dans les prochains mois à en découvrir la raison. Tout se passe comme si la présence d’un trou noir supermassif tel que Sagittarius A* obligeait les objets autour de lui à adopter des comportements n’ayant rien d’aléatoire.
Référence
[Submitted on 3 Jun 2023]
The Orbital Structure and Selection Effects of the Galactic Center S-Star Cluster
Andreas Burkert, Stefan Gillessen, Douglas N.C. Lin, Xiaochen Zheng, Philipp Schoeller, Frank Eisenhauer, Reinhard Genzel
The orbital distribution of the S-star cluster surrounding the supermassive black hole in the center of the Milky Way is analyzed. A tight, roughly exponential dependence of the pericenter distance rp on orbital eccentricity e⋆ is found, log(rp)∼(1-e⋆), which cannot be explained simply by a random distribution of semi-major axes and eccentricities. No stars are found in the region with high e⋆ and large log rp or in the region with low e⋆ and small log rp. G-clouds follow the same correlation. The likelihood P(log rp,(1-e⋆)) to determine the orbital parameters of S-stars is determined. P is very small for stars with large e⋆ and large log rp. S-stars might exist in this region. To determine their orbital parameters, one however needs observations over a longer time period. On the other hand, if stars would exist in the region of low log rp and small e⋆, their orbital parameters should by now have been determined. That this region is unpopulated therefore indicates that no S-stars exist with these orbital characteristics, providing constraints for their formation. We call this region, defined by log (rp/AU) < 1.57+2.6(1-e⋆), the zone of avoidance. Finally, it is shown that the observed frequency of eccentricities and pericenter distances is consistent with a random sampling of log rp and e⋆. However, only if one takes into account that no stars exist in the zone of avoidance and that orbital parameters cannot yet be determined for stars with large rp and large e⋆.
| Comments: | 15 pages, 4 figures, submitted to ApJ, comments very welcome |
| Subjects: | Astrophysics of Galaxies (astro-ph.GA) |
| Cite as: | arXiv:2306.02076 [astro-ph.GA] |
| (or arXiv:2306.02076v1 [astro-ph.GA] for this version) | |
| https://doi.org/10.48550/arXiv.2306.02076 |
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