Comprendre comment les étoiles se forment est essentiel pour les astronomes. Malheureusement, les régions de formation d'étoiles les plus proches se trouvent à environ 500 années-lumière, ce qui signifie que les astronomes ne peuvent pas simplement utiliser des télescopes optiques traditionnels pour scruter des disques de gaz et de poussière formant des étoiles. Ainsi, les chercheurs travaillant avec l'Observatoire européen austral (ESO) combinent des observations spectroscopiques et interférométriques à haute résolution pour donner la vue la plus détaillée à ce jour des étoiles infantiles rongeant leur disque proto-planétaire, soufflant des vents stellaires violents en même temps…
Il semble que les bébés étoiles ressemblent beaucoup à leurs homologues humains. Ils ont besoin d'un tapis roulant de nourriture pour leur développement et ils rejettent d'énormes quantités de déchets sous forme de gaz. Ces résultats proviennent de chercheurs utilisant le très grand interféromètre du télescope (VLTI) de l’ESO, ce qui nous donne une résolution en millisecondes en se concentrant sur ces régions de formation d’étoiles. Le détail que cela fournit équivaut à étudier la période («point final» comme je préfère l'appeler) à la fin de cette phrase à une distance de 50 km (31 miles).
Cette haute résolution est obtenue en combinant la lumière de deux ou plusieurs télescopes séparés par une certaine distance. Cette distance est connue sous le nom de «ligne de base» et les interféromètres tels que le VLTI ont une grande ligne de base (jusqu'à 200 mètres), simulant un diamètre de télescope équivalent à cette distance. Cependant, le VLTI a maintenant un autre truc dans sa manche. Le spectromètre AMBER peut être utilisé en conjonction avec les observations de l'interféromètre pour donner une vue plus complète de ces étoiles d'alimentation, sondant profondément le spectre de la lumière émise par la région.
“Jusqu'à présent, l'interférométrie a été principalement utilisée pour sonder la poussière qui entoure étroitement les jeunes étoiles. Mais la poussière ne représente qu'un pour cent de la masse totale des disques. Leur composant principal est le gaz, et sa distribution peut définir l'architecture finale des systèmes planétaires qui se forment encore. " - Eric Tatulli, co-leader de la collaboration internationale VLTI de Grenoble, France.
En utilisant la puissance combinée des instruments VLTI et AMBER, les astronomes ont pu cartographier ce gaz autour de six étoiles appartenant à la famille Herbig Ae / Be. Ces étoiles particulières ont généralement moins de 10 millions d'années et quelques fois la masse de notre Soleil. Ce sont des étoiles très actives en train de se former, entraînant d'énormes quantités de matière à partir d'un disque de poussière environnant.
Jusqu'à présent, les astronomes n'ont pas été en mesure de détecter les émissions de gaz provenant de jeunes étoiles se nourrissant de leurs disques stellaires, gardant ainsi les processus physiques agissant près de l'étoile un mystère.
“Les astronomes avaient des idées très différentes sur les processus physiques qui ont été tracés par le gaz. En combinant la spectroscopie et l'interférométrie, le VLTI nous a permis de distinguer les mécanismes physiques responsables de l'émission de gaz observée», Explique le co-leader Stefan Kraus de Bonn en Allemagne. Dans deux des étoiles Herbig Ae / Be, il existe des preuves d'une grande quantité de poussière qui y tombe, augmentant ainsi leur masse. Dans quatre cas, il existe des preuves d'un fort vent stellaire, formant un écoulement de gaz stellaire étendu.
Les observations VLTI révèlent également que la poussière du disque environnant est beaucoup plus proche que ce à quoi on pourrait s'attendre. Habituellement, il y a une distance de coupure pour l'emplacement de la poussière car la chaleur des étoiles la fera se vaporiser. Cependant, il semblerait dans un cas que le gaz entre l'étoile et le disque poussiéreux protège la poussière de l'évaporation; le gaz agit comme un bloc de rayonnement, permettant à la poussière de s'étendre plus près de l'étoile.
“De futures observations utilisant la spectro-interférométrie VLTI nous permettront de déterminer à la fois la distribution spatiale et le mouvement du gaz, et pourraient révéler si l'émission de ligne observée est causée par un jet lancé depuis le disque ou par un vent stellaire», A ajouté Kraus.
Ces observations phénoménales de disques de poussière en formation d'étoiles et d'émission de gaz, à 500 années-lumière, ouvrent une nouvelle forme d'astronomie à haute résolution. Cela nous aidera à comprendre comment notre Soleil s'est nourri de son disque de poussière environnant, formant éventuellement les planètes et, finalement, comment la vie sur Terre était possible…
Source: ESO
