Cette vue d’artiste montre le système HH 1177, situé dans le Grand Nuage de Magellan, une galaxie voisine de la nôtre. Le jeune et massif objet stellaire qui brille au centre collecte la matière d’un disque poussiéreux tout en expulsant la matière dans de puissants jets. C’est la première fois qu’un disque autour d’une jeune étoile – le type de disque identique à ceux formant les planètes de notre propre galaxie – est découvert dans une autre galaxie. Crédit : ESO/M. Messager de Korn
En utilisant le ALMA télescope, les astronomes ont détecté un disque se formant autour d’une jeune étoile dans le Grand Nuage de Magellan, marquant la première découverte de ce type en dehors de notre galaxie.
Dans le cadre d’une découverte remarquable, les astronomes ont découvert un disque autour d’une jeune étoile dans le Grand Nuage de Magellan, une galaxie voisine de la nôtre. C’est la première fois qu’un tel disque, identique à ceux qui forment les planètes chez nous, voie Lactée, n’a jamais été découvert en dehors de notre galaxie. Les nouvelles observations révèlent une jeune étoile massive, grandissant et accrétant la matière de son environnement et formant un disque en rotation. La détection a été réalisée à l’aide du réseau Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) au Chili, dans lequel l’Observatoire européen austral (ESO) est partenaire.
Premier disque d’accrétion extragalactique détecté
« Quand j’ai vu pour la première fois des preuves d’une structure en rotation dans les données ALMA, je ne pouvais pas croire que nous avions détecté le premier disque d’accrétion extragalactique. C’était un moment spécial », a déclaré Anna McLeod, professeure agrégée à l’Université de Durham au Royaume-Uni et responsable de l’étude. auteur de l’étude publiée aujourd’hui (29 novembre) dans la revue Nature. « Nous savons que les disques sont essentiels à la formation des étoiles et des planètes dans notre galaxie, et ici, pour la première fois, nous en voyons des preuves directes dans une autre galaxie. »
Grâce aux capacités combinées du Very Large Telescope (VLT) de l’ESO et du Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) d’Atacama, un disque autour d’une jeune étoile massive dans une autre galaxie a été observé. Les observations de l’explorateur spectroscopique multi-unités (MUSE) sur le VLT, à gauche, montrent le nuage parent LHA 120-N 180B dans lequel ce système, baptisé HH 1177, a été observé pour la première fois. L’image au centre montre les jets qui l’accompagnent. La partie supérieure du jet est légèrement dirigée vers nous et donc décalée vers le bleu ; celui du bas s’éloigne de nous et est donc décalé vers le rouge. Les observations d’ALMA, à droite, ont ensuite révélé le disque en rotation autour de l’étoile, de la même manière avec des côtés se rapprochant et s’éloignant de nous. Crédit : ESO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/A. McLeod et coll.
Relier les observations et confirmer les théories
Cette étude fait suite aux observations réalisées avec le Multi Unit Spectroscopique Explorer (MUSE) instrument sur les ESO Très grand télescope (VLT), qui a repéré un jet provenant d’une étoile en formation — le système s’appelait HH 1177 — au plus profond d’un nuage de gaz dans le Grand Nuage de Magellan. « Nous avons découvert un jet lancé depuis cette jeune étoile massive, et sa présence est un signe d’une accumulation continue de disques », a déclaré McLeod. Mais pour confirmer qu’un tel disque était bien présent, l’équipe a dû mesurer le mouvement du gaz dense autour de l’étoile.
Cette mosaïque montre, en son centre, une image réelle du jeune système stellaire HH 1177, dans le Grand Nuage de Magellan, galaxie voisine de la Voie Lactée. L’image a été obtenue avec l’explorateur spectroscopique multi-unités (MUSE) du Very Large Telescope (VLT) de l’ESO et montre des jets lancés depuis l’étoile. Les chercheurs ont ensuite utilisé l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) pour trouver des preuves de l’existence d’un disque entourant la jeune étoile. Une impression d’artiste du système, présentant à la fois les jets et le disque, est présentée sur le panneau de droite. Crédit : ESO/A. McLeod et coll./M. Messager de Korn
Comme la matière est attirée vers une étoile en croissance, elle ne peut pas tomber directement sur elle ; au lieu de cela, il s’aplatit en un disque tournant autour de l’étoile. Plus près du centre, le disque tourne plus vite, et cette différence de vitesse est le pistolet fumant qui montre aux astronomes qu’un disque d’accrétion est présent.
« La fréquence de la lumière change en fonction de la vitesse à laquelle le gaz émettant la lumière se rapproche ou s’éloigne de nous », explique Jonathan Henshaw, chercheur à l’Université John Moores de Liverpool au Royaume-Uni et co-auteur de l’étude. « C’est exactement le même phénomène qui se produit lorsque la tonalité d’une sirène d’ambulance change lorsqu’elle passe devant vous et que la fréquence du son passe de plus en plus basse. »
Cette animation d’artiste montre le système HH 1177, un objet stellaire jeune et massif situé dans le Grand Nuage de Magellan, une galaxie voisine de la nôtre. Grâce à l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), une équipe d’astronomes a réussi à apercevoir un disque dans HH 1177 en observant sa rotation, telle qu’animée dans cette impression d’artiste. C’est la première fois que des astronomes découvrent un disque autour d’une jeune étoile dans une autre galaxie, le type de disque identique à ceux formant les planètes de notre propre galaxie. L’étoile qui brille au centre collecte la matière d’un disque poussiéreux tout en expulsant la matière dans de puissants jets. Crédit : ESO/M. Messager de Korn
Les mesures de fréquence détaillées d’ALMA ont permis aux auteurs de distinguer la rotation caractéristique d’un disque, confirmant ainsi la détection du premier disque autour d’une jeune étoile extragalactique.
Cette région éblouissante d’étoiles nouvellement formées dans le Grand Nuage de Magellan (LMC) a été capturée par l’instrument Multi Unit Spectroscopic Explorer du Very Large Telescope de l’ESO. La quantité relativement faible de poussière dans le LMC et la vision aiguë de MUSE ont permis de détecter des détails complexes de la région à la lumière visible. Crédit : ESO, A McLeod et al.
Comprendre la formation massive d’étoiles
Les étoiles massives, comme celle observée ici, se forment beaucoup plus rapidement et vivent beaucoup moins longtemps que les étoiles de faible masse comme notre Soleil. Dans notre galaxie, ces étoiles massives sont notoirement difficiles à observer et sont souvent masquées par la matière poussiéreuse à partir de laquelle elles se forment au moment où un disque se forme autour d’elles. Cependant, dans le Grand Nuage de Magellan, une galaxie située à 160 000 années-lumière, la matière à partir de laquelle naissent les nouvelles étoiles est fondamentalement différente de celle de la Voie Lactée. Grâce à sa faible teneur en poussière, HH 1177 n’est plus enfermé dans son cocon natal, offrant aux astronomes une vue dégagée, quoique lointaine, de la formation des étoiles et des planètes.
Cette vidéo commence par une vue large de la Voie Lactée, zoomant sur le Grand Nuage de Magellan à 160 000 années-lumière, jusqu’au jeune système stellaire HH 1177 qui s’y trouve. Crédit : ESO
«Nous sommes à une époque de progrès technologiques rapides en matière d’installations astronomiques», déclare McLeod. « Pouvoir étudier comment les étoiles se forment à des distances aussi incroyables et dans une galaxie différente est très excitant. »
L’image est une composition couleur réalisée à partir d’expositions du Digitized Sky Survey 2 et montre la région entourant LHA 120-N 180B, visible au centre de l’image. Crédit : ESO/Digitized Sky Survey 2. Remerciements : Davide De Martin
Le disque a été repéré dans une région du Grand Nuage de Magellan connue sous le nom de LHA 120-N 180B.
Ce graphique montre l’emplacement de la région HII LHA 120-N 180B dans la constellation de Mensa (La Montagne de la Table). Mensa est la seule constellation nommée d’après une caractéristique géographique de la Terre : elle a été nommée d’après la montagne de la Table au Cap de Bonne-Espérance en Afrique du Sud par l’astronome français Nicolas-Louis de Lacaille. Cette carte comprend la plupart des étoiles visibles à l’œil nu dans de bonnes conditions, et la région du ciel montrée sur cette image est indiquée. Crédit : ESO, IAU et Sky & Telescope
L’équipe est composée de AF McLeod (Centre d’astronomie extragalactique, Département de physique, Université de Durham, Royaume-Uni; Institute for Computational Cosmology, Département de physique, Université de Durham, Royaume-Uni), PD Klaassen (Centre de technologie d’astronomie du Royaume-Uni, Observatoire royal d’Édimbourg, Royaume-Uni), M. Reiter (Département de physique et d’astronomie, Rice University, États-Unis), J. Henshaw (Astrophysics Research Institute, Liverpool John Moores University, Royaume-Uni ; Max Planck Institute for Astronomy, Allemagne), R. Kuiper (Faculté de physique , Université de Duisburg-Essen, Allemagne) et A. Ginsburg (Département d’Astronomie, Université de FlorideETATS-UNIS).
