Les astronomes ont découvert un disque en rotation autour d’une étoile de masse élevée en formation dans le Grand Nuage de Magellan, marquant l’observation la plus lointaine de ce type. Cette découverte, réalisée à l’aide de l’observatoire ALMA et détaillée dans Nature, révèle des différences clés dans le processus de formation des étoiles dans différentes galaxies, mettant en évidence la plus faible teneur en poussière et en métaux du Grand Nuage de Magellan par rapport à notre Voie Lactée. Crédit : ESO/L. Calçada
Une découverte révolutionnaire réalisée par des astronomes révèle un disque en rotation autour d’une étoile de masse élevée dans le Grand Nuage de Magellan, offrant ainsi de nouvelles perspectives sur la formation des étoiles dans différents environnements galactiques.
Une équipe internationale d’astronomes a signalé la première détection d’une structure de disque en rotation autour d’une étoile de masse élevée en formation à l’extérieur de notre planète. voie Lactée dans une autre galaxie.
Le disque entoure une jeune étoile massive située dans une pépinière stellaire appelée N180, résidant dans une galaxie naine voisine appelée le Grand Nuage de Magellan.
Situé à 163 000 années-lumière de la Terre, il s’agit du disque le plus éloigné autour d’une étoile massive jamais détecté directement.
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. Crédit : ESO/M. Messager de Korn
Observations révolutionnaires avec ALMA
Utilisation du réseau Atacama Large Millimeter/submillimeter (ALMA) au Chili, dans lequel l’Observatoire européen austral (ESO) est un partenaire, les chercheurs ont observé des mouvements de gaz autour d’un jeune objet stellaire dans le Grand Nuage de Magellan, cohérents avec un disque d’accrétion képlérien – le genre de disque qui alimente la croissance des étoiles par la chute de matière.
Dirigées par l’Université de Durham et comprenant des astronomes du UK Astronomy Technology Centre, les découvertes de l’équipe ont été publiées dans la revue Nature.
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.
Grâce aux capacités combinées du Very Large Telescope (VLT) de l’ESO et du Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) d’Atacama, dont l’ESO est partenaire, 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.
Points de vue du chercheur principal
L’auteur principal de l’étude, le Dr Anna McLeod du Centre d’astronomie extragalactique de l’Université de Durham, a déclaré : « Lorsque j’ai vu pour la première fois des preuves d’une structure tournante dans les données ALMA, je ne pouvais pas croire que nous avions détecté le premier disque d’accrétion extragalactique ; C’était un moment spécial.
« 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.
« Nous sommes à une époque de progrès technologiques rapides en matière d’installations astronomiques.
« Pouvoir étudier comment les étoiles se forment à des distances aussi incroyables et dans une galaxie différente est très excitant. »
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), dont l’ESO est partenaire, 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
Caractéristiques et implications de la découverte
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.
Contrairement aux disques circumstellaires similaires de la Voie Lactée, ce système est optiquement visible, probablement en raison de la faible teneur en poussière et en métal de son environnement. Cela donne aux astronomes un aperçu de la dynamique de l’accrétion qui est généralement cachée derrière des voiles de gaz et de poussière.
L’analyse du disque suggère une région képlérienne interne en transition vers un matériau infaillible à de plus grandes distances de l’étoile centrale. On estime que l’étoile a une masse environ 15 fois supérieure à celle de notre Soleil.
Bien qu’ils présentent de nombreuses caractéristiques familières des disques de la Voie Lactée, certaines différences intrigantes émergent également.
La faible teneur en métal typique du LMC semble rendre le disque plus stable contre la fragmentation.
La détection réussie de ce disque circumstellaire extragalactique augmente les chances de trouver davantage de systèmes de ce type avec ALMA et le prochain Next Generation Very Large Array (ngVLA).
L’étude de la formation des étoiles et des disques dans différents environnements galactiques nous aidera à compléter notre compréhension des origines stellaires.
Pour en savoir plus sur cette découverte, voir Les astronomes découvrent un disque formant une planète dans une autre galaxie.
Grâce à ALMA, les astronomes ont découvert pour la première fois un disque autour d’une jeune étoile en dehors de notre propre galaxie. Cette vidéo résume la découverte. Crédit : ESO
