Les astronomes ont dévoilé des détails complexes de la région de formation d'étoiles 30 Doradus, également connue sous le nom de nébuleuse de la Tarentule, grâce à de nouvelles observations réalisées au moyen d'ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array). Dans l'image haute résolution publiée aujourd'hui par l'
Observatoire Européen Austral (ESO) et comprenant les
données ALMA, nous voyons la
nébuleuse sous un jour nouveau, avec des nuages de gaz qui donnent un aperçu de la façon dont les étoiles massives façonnent cette région.
" Ces fragments pourraient être les restes de nuages autrefois plus grands qui ont été déchiquetés par l'énorme énergie libérée par des étoiles jeunes et massives, un processus appelé double rétroaction ", explique Tony Wong, qui a dirigé les recherches sur 30 Doradus présentées aujourd'hui lors du congrès de l'American Astronomical Society (AAS) et publiées dans The Astrophysical Journal. À l'origine, les astronomes pensaient que le gaz dans ces zones serait trop épars et trop submergé par cette rétroaction turbulente pour que la gravité puisse le rassembler et former de nouvelles étoiles. Mais les nouvelles données révèlent également des filaments beaucoup plus denses où le rôle de la gravité est encore significatif. " Nos résultats impliquent que même en présence d'une très forte rétroaction, la gravité peut exercer une forte influence et conduire à la poursuite de la formation d'étoiles ", ajoute Tony Wong, professeur à l'université de l'Illinois à Urbana-Champaign, aux États-Unis.
Située dans le Grand Nuage de Magellan, une galaxie satellite de notre
Voie lactée, la nébuleuse de la
Tarentule est l'une des régions de formation d'étoiles les plus brillantes et les plus actives de notre
voisinage galactique, à environ 170 000 années-lumière de la Terre. En son coeur se trouvent quelques-unes des étoiles les plus massives connues, dont certaines ont une masse plus de 150 fois supérieure à celle du Soleil. La région est donc idéale pour étudier comment les nuages de gaz s'effondrent sous l'effet de la gravité pour former de nouvelles étoiles.
" Ce qui rend 30 Doradus unique, c'est qu'elle est suffisamment proche pour que nous puissions étudier en détail la façon dont les étoiles se forment, et ses propriétés sont similaires à celles que l'on trouve dans des galaxies très lointaines, lorsque l'Univers était jeune ", a déclaré Guido De Marchi, scientifique à l'Agence Spatiale Européenne (ESA) et coauteur de l'article présentant ces nouvelles recherches. " Grâce à 30 Doradus, nous pouvons étudier comment les étoiles se formaient il y a 10 milliards d'années, lorsque la plupart des étoiles sont nées ".
Si la plupart des études antérieures de la nébuleuse de la Tarentule se sont concentrées sur son centre, les astronomes savent depuis longtemps que la formation massive d'étoiles se produit également ailleurs. Pour mieux comprendre ce processus, l'équipe a effectué des observations à haute résolution couvrant une grande région de la nébuleuse. À l'aide d'ALMA, ils ont mesuré l'émission de lumière provenant du gaz de monoxyde de carbone. Cela leur a permis de cartographier les grands nuages de gaz froid de la nébuleuse qui s'effondrent pour donner naissance à de nouvelles étoiles - et comment ils changent lorsque d'énormes quantités d'énergie sont libérées par ces jeunes étoiles.
" Nous nous attendions à ce que les parties du nuage les plus proches des jeunes étoiles massives montrent les signes les plus clairs d'une gravité écrasée par la rétroaction ", explique Tony Wong. " Nous avons plutôt constaté que la gravité est encore importante dans ces régions exposées à la rétroaction - du moins pour les parties du nuage qui sont suffisamment denses. "
Dans l'image publiée aujourd'hui par l'ESO, on voit les nouvelles données ALMA superposées à une image infrarouge précédente de la même région qui montre des étoiles brillantes et des nuages de gaz chauds de couleur rose pâle, prise avec le Very Large Telescope (VLT) de l'ESO et le Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy (VISTA) également de l'ESO. La composition montre la forme distincte, en forme de toile, des nuages de gaz de la nébuleuse de la Tarentule, d'où son nom d'araignée. Les nouvelles données d'ALMA comprennent les bandes rouge-jaune brillantes de l'image: du gaz très froid et dense qui pourrait un jour s'effondrer et former des étoiles.
La nouvelle recherche contient des indices détaillés sur la façon dont la gravité se comporte dans les régions de formation d'étoiles de la nébuleuse de la Tarentule, mais le travail est loin d'être terminé. " Il reste encore beaucoup à faire avec ce fantastique ensemble de données, et nous le rendons public pour encourager d'autres chercheurs à mener de nouvelles investigations ", conclut Tony Wong.