Sciences

La danse de deux étoiles jumelles entourées de leurs disques de gaz et de poussières

VidéoClassé sous :étoile , formation d'étoiles , étoiles doubles

Des astronomes ont capturé, sur des images très haute résolution, deux disques au cœur desquels se forment des étoiles. Des disques alimentés par un entrelacs de filaments de matière qui leur donne la forme surréaliste d'un gigantesque bretzel cosmique. À découvrir en vidéo sur cette incroyable animation.

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C'est 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 (MPE), au moyen de l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) que 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.

« Deux sources compactes apparaissent sur l'image. Nous les assimilons à des disques circumstellaires entourant deux jeunes étoiles », précise Felipe Alves du MPE. 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.

Image inédite de la danse de deux disques circumstellaires. © Alma (ESO/NAOJ/NRAO), Alves et al.

Dans le secret de la formation des étoiles multiples

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 du Bretzel. « Ce résultat est particulièrement important », précise Paola Caselli, directrice générale du MPE. « Nous sommes finalement parvenus à imager la structure complexe d'un jeune système binaire. Et 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. D'abord, la masse à chacun des disques circumstellaires est transférée au travers de belles boucles tournoyantes. 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. »

© L. Calçada, ESO