Ils observent, pour la première fois, un disque autour d’une étoile dans une autre galaxie

Découverte sans précédent, une équipe d’astronomes a 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 disque de ce type, identique à ceux qui forment les planètes de notre Voie Lactée, est découvert en dehors de notre galaxie.

Les nouvelles observations révèlent la présence d’une jeune étoile massive en croissance, accrétant la matière de son environnement et formant un disque en rotation. La détection a été réalisée à l’aide de l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), au Chili, dont l’Observatoire européen austral (ESO) est partenaire.

« Lorsque 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», raconte Anna McLeod, professeure agrégée à l’université de Durham au Royaume-Uni et co-auteure de l’étude. “Nous savons que les disques sont vitaux pour la formation des étoiles et des planètes dans notre galaxie, et maintenant, pour la première fois, nous voyons des preuves directes de ce processus dans une autre galaxie.”

Cette étude se poursuit avec les observations réalisées avec l’instrument MUSE, installé sur le Très Grand Télescope (VLT) de l’ESO, qui a détecté un jet lancé par une étoile en formation (le système s’appelait HH 1177) à l’intérieur d’un nuage de gaz du Grand Nuage de Magellan. “Nous avons découvert un jet provenant de cette jeune étoile massive, et sa présence est le signe d’une accrétion continue du disque”, explique McLeod. Mais pour confirmer la présence du disque, l’équipe a dû mesurer le mouvement du gaz dense autour de l’étoile.

La matière attirée par une étoile en croissance ne tombe pas directement sur elle, mais s’aplatit autour d’elle pour former un disque en rotation. Plus il est proche du centre, plus le disque tourne vite, et cette différence de vitesse est la preuve irréfutable qui montre à la communauté astronomique la présence d’un disque d’accrétion.

“La fréquence de la lumière change en fonction de la rapidité avec laquelle le gaz qui émet la lumière se rapproche ou s’éloigne de nous”, explique Jonathan Henshaw, chercheur à l’université John Moores de Liverpool (Royaume-Uni) et co-auteur de l’étude. “C’est le même phénomène qui se produit lorsque la tonalité d’une sirène d’ambulance change à son passage et que la fréquence du son passe de haut en bas.”

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.

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 a été observé autour d’une jeune étoile massive dans une autre galaxie. Les observations de l’explorateur spectroscopique multi-unités du VLT, à gauche, montrent le nuage parent LHA 120-N 180B dans lequel ce système, nommé HH 1177, a été observé pour la première fois. L’image au centre montre les jets qui l’accompagnent. Le sommet du jet est légèrement dirigé vers nous et donc décalé 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, avec également un côté se dirigeant vers nous et l’autre s’éloignant de nous. (Images : ESO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/A. McLeod et al. CC PAR 4.0)

Les étoiles massives, comme celle vue 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 assez difficiles à observer et sont souvent obscurcies par la matière poussiéreuse à partir de laquelle elles se forment. lorsqu’un disque est généré autour d’eux. 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 sensiblement différente de celle de la Voie lactée. Grâce à sa faible teneur en poussière, HH 1177 n’est plus enfermé dans sa bulle d’origine, offrant aux astronomes une vue dégagée, bien que lointaine, de la formation des étoiles et des planètes.

« Nous vivons une époque de progrès technologiques rapides en matière d’installations astronomiques », explique McLeod. “Pouvoir étudier comment les étoiles se forment à des distances aussi incroyables et dans une galaxie différente est très excitant.”

L’étude est intitulée “Un disque képlérien probable alimentant une jeune étoile massive révélée optiquement”. Et cela a été publié dans la revue académique Nature. (Source : ESO. CC PAR 4.0)