Des astronomes découvrent un disque autour d’une étoile dans une autre galaxie

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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 de notre propre Voie Lactée, est 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, dont l’Observatoire européen austral (ESO) est partenaire.

« 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 dans 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. »

Cette étude fait suite aux observations effectuées avec l’instrument MUSE (Multi Unit Spectroscopique Explorer) du Very Large Telescope (VLT) de l’ESO, qui a repéré un jet provenant d’une étoile en formation – le système a été nommé 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.

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 la preuve irréfutable 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. »

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.

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.

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