MacroCosmos mai-juin 2020

MAI-JUIN 2020 C e schéma montre un chemin proposé (rangée supérieure) pour la formation des protoétoiles, basé sur quatre très jeunes protoétoiles (rangée inférieure) observées par VLA (orange) et ALMA (bleu). L’étape 1 représente le fragment de gaz et de poussière qui s’effondre. À l’étape 2, une région opaque commence à se former dans le nuage. À l’étape 3, un noyau hy- drostatique commence à se former en raison d’une augmentation de la pression et de la température, entouré d’une struc- ture similaire à un disque et il y a le début d’un écoulement. L’étape 4 décrit la formation d’une protoétoile de classe 0 dans la région opaque, qui peut avoir un disque soutenu par la rotation et des flux sortants plus définis. L’étape 5 est une pro- toétoile de classe 0 typique, avec des écoulements qui ont traversé l’enveloppe (la rendant optiquement visible) et un disque qui s’accumule activement, soutenu par la rotation. Dans la rangée inférieure, les contours blancs sont les flux des protoétoiles observées avec ALMA. [ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), N. Karnath; NRAO/AUI/NSF, B. Saxton and S. Dagnello] nètes commencent déjà à se former autour de très jeunes étoiles. » Parmi des centaines d’images pro- duites, quatre protoétoiles sont ap- parues différentes des autres et ont attiré l’attention des chercheurs. « Ces bébés-étoiles avaient une ap- parence très irrégulière et bosselée » , a déclaré Nicole Karnath, membre de l’équipe de l’Université de Toledo, Ohio (maintenant au SOFIA Science Center). « Nous pensons qu’elles sont à l’un des premiers stades de la for- mation stellaire et certains ne sont peut-être pas encore des protoé- toiles. » Il est extraordinaire que les scienti- fiques aient trouvé quatre de ces ob- jets. « Nous trouvons rarement plus d’un objet irrégulier dans une obser- vation » , a ajouté Karnath, qui a uti- lisé ces quatre étoiles naissantes pour proposer un chemin schématique des premiers stades de la formation stel- laire. « Nous ne savons pas exacte- ment quel âge elles ont, mais elles ont probablement moins de dix mille ans. » Pour être définies comme des protoétoiles typiques (classe 0), les futures étoiles devraient non seule- ment avoir un disque rotatif aplati qui les entoure, mais aussi un flux qui répand le matériel dans des di- rections opposées et qui nettoie le nuage dense qui les entoure, les ren- dant optiquement visibles. L’écoule- ment est important, car il empêche les étoiles de tourner hors de contrôle à mesure qu’elles grandis- sent. Mais quand exactement ces épenchements commencent, est une question ouverte en astronomie. L’une des étoiles naissantes de l’étude, appelée HOPS 404, a un flux de seulement deux kilomètres par seconde (la valeur typique pour une protoétoile est de 10 à 100 km/s). « C’est un grand soleil gonflé qui re- cueille encore beaucoup de masse, mais il vient juste de commencer son épanchement pour perdre une par- tie de l’élan angulaire et pouvoir continuer à croître » , a expliqué Kar- nath. « Il s’agit de l’un des plus petits flux sortants que nous avons vu et il soutient notre théorie concernant la première étape dans la formation d’une protoétoile. » Dans cette re- cherche, la haute résolution et la sensibilité fournies par ALMA et VLA ont été cruciales pour comprendre à la fois les régions externes et in- ternes des protoétoiles et de leurs disques. Alors qu’ALMA peut exami- ner en détail le matériel poussiéreux dense autour des protoétoiles, les images du VLA prises à des lon- gueurs d’onde plus longues ont été essentielles pour comprendre les structures internes des plus jeunes protoétoiles à plus petite échelle de notre système solaire. « L’utilisation combinée d’ALMA et du VLA nous a donné le mieux des deux mondes » , a déclaré Tobin. « Grâce à ces téles- copes, nous commençons à com- prendre comment commence la for- mation des planètes. » !