Posté par Adrien le Samedi 05/10/2019 à 08:00
Un bretzel cosmique
Grâce à ALMA, des astronomes ont obtenu une image très haute résolution de deux disques au sein desquels se forment de jeunes étoiles, alimentées par un entrelacs de filaments de gaz et de poussière semblable à un bretzel. L’observation de ce singulier processus offre un nouvel éclairage sur les toutes premières phases de l’évolution stellaire et apporte aux astronomes de nouvelles contraintes sur les conditions de formation des systèmes binaires.


Les deux jeunes étoiles en formation ont été découvertes au sein du système [BHB2007] 11 - le plus jeune membre d’un petit amas stellaire de la nébuleuse sombre Barnard 59, qui fait partie des nuages de poussière interstellaire composant la Nébuleuse de la Pipe. Des observations antérieures de ce système binaire en avaient dévoilé la structure externe. A présent, sa structure interne nous apparaît, grâce aux clichés finement résolus acquis par une équipe internationale d’astronomes conduite par des chercheurs de l’Institut Max Planck dédié à la Physique Extraterrestre (MPE), au moyen d’ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array).

“Deux sources compactes apparaissent sur l’image. Nous les assimilons à des disques circumstellaires entourant les deux jeunes étoiles”, précise Felipe Alves du MPE, auteur principal de l’étude. Un disque circumstellaire est un anneau de poussière et de gaz qui encercle une jeune étoile. Pour croître, l’étoile accrète la matière de l’anneau. “La taille de chacun de ces disques est semblable à celle de la ceinture d’astéroïdes de notre Système Solaire, et la distance les séparant avoisine 28 fois la distance Terre - Soleil”, ajoute Felipe Alvès.

Les deux disques circumpolaires sont entourés d’un disque de dimensions supérieures. La masse totale de l’ensemble équivaut à quelque 80 masses jupitériennes. Le tout ressemble à un réseau complexe de structures de poussière distribuées le long de spirales - les boucles de Bretzel. “Ce résultat est particulièrement important” précise Paola Caselli, directrice générale du MPE, responsable du Centre d’Etudes Astrochimiques et co-auteur de l’étude.“ Nous sommes finalement parvenus à imager la structure complexe d’un jeune système binaire - en particulier les filaments nourriciers qui relient chaque étoile au disque au sein duquel elles sont nées. Ce résultat offre d’importantes contraintes aux modèles actuels de formation stellaire.”

Les jeunes étoiles accrètent la matière du disque de dimensions supérieures en deux étapes. La première étape consiste à transférer de la masse à chacun des disques circumstellaires au travers de belles boucles tournoyantes - ce que montre la nouvelle image prise par ALMA. L’analyse des données révèle par ailleurs que le disque circumstellaire le moins massif mais le plus brillant - celui figurant dans la partie inférieure de l’image - accrète davantage de matière. Dans un second temps, chaque étoile accrète la matière depuis son disque circumstellaire. “Nous pensons que ce processus d’accrétion en deux phases contribue à la dynamique du système binaire lors de la phase d’accrétion de matière”, ajoute Felipe Alves. “Ces observations sont en bon accord avec la théorie, ce qui est prometteur. Toutefois, il nous faudra étudier un plus grand nombre de jeunes systèmes binaires dans le détail afin de mieux comprendre le processus de formation des étoiles multiples.”
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