Grand Nuage de Magellan. Un disque autour d’une étoile d’une autre galaxie a été découvert pour la première fois

Le Grand Nuage de Magellan est une galaxie voisine de la nôtre. Le disque qui y est découvert est identique aux disques dans lesquels se forment les planètes de la Voie Lactée. La découverte a été faite à l’aide de l’interféromètre radio 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 de structure en rotation dans les données ALMA, je ne pouvais pas croire que nous avions détecté le premier disque d’accrétion extrasolaire. C’était un moment spécial, a déclaré Anna McLeod, professeur à l’université de Durham au Royaume-Uni, première auteure de l’étude publiée mercredi dans la revue Nature. “Nous savons que les disques sont essentiels à la formation des étoiles et des planètes dans notre galaxie, et maintenant, pour la première fois, nous voyons des preuves directes que c’est également le cas dans une autre galaxie”, a-t-elle ajouté.

Cette recherche s’appuie sur les observations réalisées avec l’instrument MUSE (Multi Unit Spectroscopique Explorer) du Very Large Telescope de l’ESO, qui a repéré un jet provenant d’une étoile en formation – dans un système appelé HH 1177 – au plus profond d’un nuage de gaz dans le Grand Nuage de Magellan.

– Nous avons découvert qu’un jet est tiré depuis une jeune étoile massive et son existence annonce l’accrétion continue du disque – souligne McLeod. Mais pour confirmer que ce type de disque existait bel et bien, l’équipe de recherche a dû mesurer le mouvement du gaz dense autour de l’étoile.

Lorsque la matière est attirée vers une étoile en croissance, elle ne tombe pas directement sur elle mais s’aplatit pour former un disque en rotation autour d’elle. Plus le disque est proche du centre, plus le disque tourne vite, et la différence de vitesse est une preuve qui montre aux astronomes qu’un disque d’accrétion existe.

– La fréquence de la lumière change en fonction de la vitesse à laquelle le gaz qu’elle émet se rapproche ou s’éloigne de nous – explique Jonathan Henshaw, stagiaire à l’Université John Moores de Liverpool au Royaume-Uni, co-auteur de la recherche. – C’est exactement le même phénomène qui se produit lorsque la tonalité d’une sirène d’ambulance change à mesure qu’elle passe devant nous et que la fréquence du son diminue de plus en plus basse – a-t-il ajouté.

Des mesures de fréquence précises avec ALMA ont permis aux auteurs de distinguer la rotation caractéristique du 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 le Soleil. Dans notre galaxie, les étoiles massives sont difficiles à observer et sont souvent obscurcies par la poussière qu’elles forment lors de la formation du disque qui les entoure. Or, dans le Grand Nuage de Magellan, une galaxie située à 160 000 ans années-lumière, le matériau à partir duquel les étoiles sont formées est fondamentalement différent de celui de la Voie lactée. Grâce à sa faible teneur en poussière, HH 1177 n’est plus obscurci par son cocon natal, offrant ainsi aux astronomes une vision de la formation des étoiles et des planètes.

– Dans le cas des infrastructures astronomiques, nous sommes dans une ère de développement technologique rapide – ajoute McLeod. “Pouvoir étudier comment les étoiles se forment à des distances aussi incroyables et dans une autre galaxie est très excitant”, a-t-il ajouté.