Des astronomes découvrent pour la première fois un disque autour d’une étoile dans une autre galaxie

Les astronomes ont fait une découverte remarquable : ils ont découvert un disque autour d’une jeune étoile dans le Grand Nuage de Magellan, une galaxie voisine. C’est la première fois qu’un tel disque, identique aux disques formant planètes de notre propre Voie lactée, est découvert dans une autre galaxie. Les nouvelles observations montrent une jeune étoile massive collectant de la matière dans son environnement et formant un disque en rotation. La découverte a été réalisée grâce au réseau ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) au Chili, dont l’Observatoire européen austral (ESO) est partenaire.

«Lorsque j’ai vu les premières preuves d’une structure tournante dans les données ALMA, je ne pouvais pas croire que nous avions découvert le premier disque d’accrétion extragalactique.» C’était un moment spécial », déclare Anna McLeod, professeure agrégée à l’Université de Durham (Royaume-Uni) et auteur principal 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 Voie lactée, et nous en voyons ici des preuves directes pour la première fois dans une autre galaxie.”

Cette recherche fait suite aux observations effectuées avec l’instrument Multi Unit Spectroscopique Explorer (MUSE) sur le Très Grand Télescope (VLT) de l’ESO, qui a découvert un jet provenant d’une étoile en formation au plus profond d’un nuage de gaz dans le Grand Nuage de Magellan et qui a reçu la désignation HH 1177. . “Nous avons découvert que cette jeune étoile massive émet un faisceau de matière, indiquant qu’un disque d’accrétion se forme autour de l’étoile.” dit McLeod. Mais pour confirmer que ce disque existe bien, l’équipe a dû mesurer le mouvement du gaz dense autour de l’étoile.

La matière attirée par une étoile en croissance ne peut pas tomber directement sur elle. Au lieu de cela, la matière entrante est aplatie en un disque rotatif autour de l’étoile. Plus près du centre, un tel disque tourne plus vite, et cette différence de vitesse est une preuve décisive qu’il s’agit d’un disque d’accrétion. «En fonction de la vitesse à laquelle le gaz émettant la lumière se rapproche ou s’éloigne de nous, la fréquence de la lumière reçue change», explique Jonathan Henshaw, chercheur à l’université John Moores de Liverpool (Royaume-Uni) et co-auteur de l’étude. “C’est exactement le même phénomène qui fait changer la tonalité de la sirène d’une ambulance roulant à grande vitesse lorsqu’elle passe devant vous, et la fréquence du son augmente d’abord puis diminue.”

Grâce aux capacités combinées du très grand télescope (VLT) de l’ESO et du grand réseau millimétrique/submillimétrique d’Atacama,
dont l’ESO est partenaire, un disque a été observé autour d’une jeune étoile massive dans une autre galaxie. Observations du
Explorateur spectroscopique multi-unités (MUSE) depuis le VLT (à gauche), montrant le nuage parent LHA 120-N 180B contenant ce système stellaire,
Nommé HH 1177, a été observé pour la première fois. L’image du milieu montre les jets associés.
La partie supérieure du jet est légèrement pointée vers nous et donc décalée vers le bleu ; le jet inférieur
s’éloigne de nous et est donc décalée vers le rouge. Observations avec ALMA, à droite, ensuite
a démontré l’existence du disque en rotation autour de l’étoile, dont les deux faces sont également
se dirigeant vers nous et s’éloignant de nous – Photo : ESO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/A. McLeod et coll.

Les mesures de fréquence détaillées d’ALMA ont permis aux auteurs de reconnaître la rotation caractéristique d’un disque, marquant ainsi la détection du tout premier disque autour d’une jeune étoile extragalactique.

Les étoiles massives, comme celle observée dans cette étude, sont généralement difficiles à observer. Lorsqu’un disque se forme autour d’eux, ils sont souvent cachés à la vue par le matériau poussiéreux à partir duquel ils se forment. 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 notre Voie lactée. Grâce à la faible teneur en poussières sur place, HH 1177 n’est plus enveloppé dans son cocon naturel, offrant ainsi aux astronomes – même de très loin – une vue dégagée sur la formation des étoiles et des planètes.

“Nous sommes à une époque de progrès technologiques rapides en matière d’installations astronomiques”, déclare McLeod. “C’est très fascinant de pouvoir étudier comment les étoiles se forment dans une galaxie située à une distance aussi grande.”

Plus d’information

L’équipe de recherche est composée d’AF McLeod (Centre d’astronomie extragalactique, Département de physique, Université de Durham, Royaume-Uni ; Institute for Computational Cosmology, Département de physique, Université de Durham, Royaume-Uni), PD Klaassen (Centre de technologie d’astronomie du Royaume-Uni, Observatoire royal d’Édimbourg). , Royaume-Uni), M. Reiter (Département de physique et d’astronomie, Université Rice, États-Unis), J. Henshaw (Institut de recherche en astrophysique, Université John Moores de Liverpool, Royaume-Uni ; Max-Planck-Institut für Astronomy, Allemagne), R. Kuiper ( Faculté de physique, Universität Duisburg-Essen, Allemagne) et A. Ginsburg (Département d’astronomie, Université de Floride, États-Unis).

L’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), une installation astronomique internationale, est un partenariat entre l’ESO, la National Science Foundation (NSF) des États-Unis et les Instituts nationaux des sciences naturelles (NINS) du Japon, en collaboration avec la République du Chili. . ALMA est financé par l’ESO (au nom de ses États membres), par la NSF en collaboration avec le Conseil national de recherches du Canada (CNRC) et le Conseil national des sciences de Taiwan (NSC), et par le NINS en collaboration avec l’Academia Sinica ( AS) à Taiwan et à l’Institut coréen d’astronomie et des sciences spatiales (KASI). La construction et la gestion d’ALMA sont dirigées par l’ESO (au nom de ses États membres) ; par l’Observatoire national de radioastronomie (NRAO), exploité pour le compte de l’Amérique du Nord par Associated Universities, Inc. (AUI), et au nom de l’Asie de l’Est par l’Observatoire astronomique national du Japon (NAOJ). La gestion globale et la supervision de la construction, de la mise en service et de la gestion d’ALMA sont entre les mains de l’Observatoire conjoint ALMA (JAO).

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 de classe mondiale utilisés par les astronomes pour répondre à des questions passionnantes, diffuser la fascination de l’astronomie et promouvoir la coopération internationale en astronomie. L’ESO, fondée en 1962 en tant qu’organisation intergouvernementale, est aujourd’hui soutenue par 16 États membres (Belgique, Danemark, Allemagne, Finlande, France, Irlande, Italie, Pays-Bas, Autriche, Pologne, Portugal, Espagne, République tchèque, Royaume-Uni, Suède et Suisse) et par le Chili, pays hôte, avec l’Australie comme 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, mais nos télescopes sont basés dans le désert d’Atacama au Chili – un endroit magnifique offrant des conditions uniques pour effectuer des observations célestes. L’ESO exploite trois sites d’observation : La Silla, Paranal et Chajnantor. Paranal abrite le Très Grand Télescope et l’Interféromètre du Très Grand Télescope de l’ESO, ainsi que des télescopes d’enquête tels que VISTA. Toujours à Paranal, l’ESO hébergera et exploitera le Cherenkov Telescope Array South – l’observatoire de rayons gamma le plus grand et le plus sensible au monde. En collaboration avec des partenaires internationaux, l’ESO exploite APEX et ALMA à Chajnantor, deux installations qui observent le ciel dans la gamme millimétrique et submillimétrique. Sur le Cerro Armazones, près de Paranal, nous construisons « le plus grand œil du monde » : l’Extremely Large Telescope de l’ESO. Depuis nos bureaux de Santiago, au Chili, nous soutenons nos activités dans le pays hôte et travaillons avec des partenaires chiliens et la société chilienne.