Communiqué de presse

Des astronomes découvrent pour la première fois un disque entourant une étoile dans une autre galaxie

29 novembre 2023

Des astronomes ont fait une découverte remarquable en détectant 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 dans notre Voie lactée, est découvert en dehors de notre galaxie. Les nouvelles observations révèlent l'existence d'une jeune étoile massive qui croît et accrète la matière de son environnement, formant ainsi un disque en rotation. La détection a été réalisée à l'aide d'ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) au Chili, dont l'Observatoire Européen Austral (ESO) est partenaire.

"Quand j'ai vu pour la première fois les preuves d'une structure en rotation dans les données d'ALMA je ne pouvais pas croire que nous avions détecté le premier disque d'accrétion extragalactique, c'était un moment extraordinaire," déclare Anna McLeod, professeure associée à l'Université de Durham au Royaume-Uni, et auteure principale de l'article publié aujourd'hui dans Nature. "Nous savons que les disques sont vitaux pour la formation des étoiles et des planètes de notre galaxie, et ici, pour la première fois, nous sommes en train d'en voir les preuves directes dans une autre galaxie."

Cette étude fait suite à des observations effectuées avec l'instrument MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer ) installé sur le Very Large Telescope de l'ESO, qui a repéré un jet d'une étoile en formation — le système a été nommée HH 1177 — au plus profond d'un nuage de gaz dans le Grand Nuage de Magellan. "Nous avons découvert un jet éjecté depuis cette jeune étoile massive, et sa présence est un indicateur d'un actuel disque d'accrétion," précise Anna McLeod. Mais pour confirmer qu'un tel disque était en effet présent, l'équipe a eu besoin de mesurer le mouvement du gaz dense autour de l'étoile.

"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 (Royaume-Uni) et coauteur de l'étude. "C'est exactement le même phénomène qui se produit lorsque la tonalité d'une sirène d'ambulance change à mesure qu'elle passe devant vous et que la fréquence du son passe d'un niveau plus élevé à un niveau plus bas."

Les mesures de fréquences détaillées d'ALMA ont permis aux auteurs de distinguer la rotation caractéristique d'un disque, confirmant 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. Toutefois, 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 enveloppée dans son cocon natal, 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 ce qui concerne les installations astronomiques", explique Anna McLeod. "Pouvoir étudier la formation des étoiles à des distances aussi incroyables et dans une galaxie différente est très passionnant."

Plus d'informations

Cette recherche a été présentée dans un article intitulé "A Likely Keplerian disk feeding an optically revealed massive young star" à paraître dans Nature (doi: 10.1038/s41586-023-06790-2). Le disque a été détecté dans une région du Grand Nuage de Magellan sous le nom LHA 120-N 180B, lequel a été présenté dans un précédent communiqué de presse de l'ESO, intitulé "Des bulles de jeunes étoiles flamboyantes".

L'équipe est composée d'A. F. McLeod (Centre d'Astronomie Extragalactique, Département de Sciences Physiques, Université de Durham, R-U; Institut de Cosmologie Informatique, Département de Sciences Physiques, Université de Durham, R-U), P. D. Klaassen (Centre d'Astronomie et Technologie du Royaume-Uni, Observatoire Royal d'Edimbourg, R-U), M. Reiter (Département de Sciences Physiques et d'Astronomie, Université Rice, Etats-Unis), J. Henshaw (Institut de Recherches Astrophysiques, Université John Moores, Liverpool, R-U; Max Planck (Institut pour l'Astronomie, Allemagne), R. Kuiper (Faculté de Sciences Physiques, Université de Duisburg-Essen, Allemagne), et A. Ginsburg (Département d'Astronomie, Université de Floride, Etats-Unis).

L’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), une installation astronomique internationale, est le fruit d’un partenariat entre l'ESO, l’U.S. National Science Foundation (NSF) et le National Institutes of Natural Sciences (NINS) du Japon en coopération avec la République du Chili. ALMA est financé par l'Observatoire Européen Austral (ESO) pour le compte de ses Etats membres, la NSF en coopération avec le National Research Council du Canada (NRC), le National Science Council of Tawain (NSC) et le NINS en coopération avec l’Academia Sinica (AS) à Taiwan et le Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI). La construction et la gestion d'ALMA sont supervisées par l'ESO pour le compte de ses Etats membres, par le National Radio Astronomy Observatory (NRAO) dirigé par Associated Universities, Inc (AUI) en Amérique du Nord, et par le National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) pour l'Asie de l'Est. L’Observatoire commun ALMA (JAO pour Joint ALMA Observatory) apporte un leadership et un management unifiés pour la construction, la mise en service et l’exploitation d’ALMA.

L'Observatoire Européen Austral (ESO) permet aux scientifiques du monde entier de découvrir les secrets de l'Univers pour le bénéfice de tous. Nous concevons, construisons et exploitons des observatoires au sol de classe mondiale - que les astronomes utilisent pour s'attaquer à des questions passionnantes et transmettre la fascination de l'astronomie - et nous encourageons la collaboration internationale en astronomie. Créé en 1962 en tant qu'organisation intergouvernementale, l'ESO est aujourd'hui soutenu par 16 États membres (Allemagne, Autriche, Belgique, Danemark, Espagne, France, Finlande, Irlande, Italie, Pays-Bas, Pologne, Portugal, République tchèque, Royaume-Uni, Suède et Suisse), ainsi que par l'État hôte du Chili et l'Australie en tant que partenaire stratégique. Le siège de l'ESO ainsi que son centre d'accueil et son planétarium, l'ESO Supernova, sont situés près de Munich en Allemagne, tandis que le désert chilien d'Atacama, un endroit magnifique offrant des conditions uniques pour observer le ciel, accueille nos télescopes. L'ESO exploite trois sites d'observation : La Silla, Paranal et Chajnantor. À Paranal, l'ESO exploite le Very Large Telescope et son Very Large Telescope Interferometer, ainsi que des télescopes de sondage tel que VISTA. Toujours à Paranal, l'ESO accueillera et exploitera le Cherenkov Telescope Array South, l'observatoire de rayons gamma le plus grand et le plus sensible au monde. Avec ses partenaires internationaux, l'ESO exploite APEX et ALMA à Chajnantor, deux installations qui observent le ciel dans le domaine millimétrique et submillimétrique. Au Cerro Armazones, près de Paranal, nous construisons "le plus grand œil au monde tourné vers le ciel" - l'Extremely Large Telescope de l'ESO. Depuis nos bureaux de Santiago du Chili, nous soutenons nos opérations dans le pays et nous nous engageons auprès des partenaires et de la société chiliens.

 

 

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Contacts

Anna McLeod
Centre for Extragalactic Astronomy, Durham University
Durham, UK
Tel: +44 191 334 3789
Email: anna.mcleod@durham.ac.uk

Jonathan Henshaw
Astrophysics Research Institute, Liverpool John Moores University
Liverpool, UK
Email: J.D.Henshaw@ljmu.ac.uk

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
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Ce texte est une traduction du communiqué de presse de l'ESO eso2318.