Un bretzel cosmique
Publié par Adrien le 05/10/2019 à 08:00
Source: ESO
Grâce à ALMA, des astronomes ont obtenu une image très haute résolution de deux disques au sein desquels se forment de jeunes étoiles, alimentées par un entrelacs de filaments de gaz et de poussière semblable à un bretzel. L'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le plaisir procuré explique la très...) de ce singulier processus offre un nouvel éclairage sur les toutes premières phases de l'évolution stellaire (Stellaria est un genre de plantes herbacées annuelles ou vivaces, les stellaires, de la famille des Caryophyllaceae. Il comprend près de 90 espèces réparties à...) et apporte aux astronomes de nouvelles contraintes sur les conditions de formation des systèmes binaires.


Les deux jeunes étoiles en formation ont été découvertes au sein du système [BHB2007] 11 - le plus jeune membre d'un petit amas stellaire (Un amas stellaire est une concentration locale d'étoiles d'origine commune dans un espace dont les dimensions peuvent atteindre 200 pc, et...) de la nébuleuse (Une nébuleuse (du latin nebula, « nuage ») désigne, en astronomie, un objet céleste d’aspect diffus composé de...) sombre Barnard 59, qui fait partie des nuages de poussière interstellaire composant la Nébuleuse de la Pipe (La pipe est un objet servant à fumer (tabac, opium...). Elle est en général composée de deux parties : le fourneau (il contient le tabac) et le tuyau. Les matières les plus souvent utilisées pour la pipe sont :). Des observations antérieures de ce système binaire (Le système binaire est un système de numération utilisant la base 2. On nomme couramment bit (de l'anglais binary digit, soit « chiffre binaire ») les chiffres de la...) en avaient dévoilé la structure externe. A présent, sa structure interne (En France, ce nom désigne un médecin, un pharmacien ou un chirurgien-dentiste, à la fois en activité et en formation à l'hôpital ou en cabinet pendant une durée variable selon le "Diplôme d'études...) nous apparaît, grâce aux clichés finement résolus acquis par une équipe internationale d'astronomes conduite par des chercheurs de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics est un...) Max Planck dédié à la Physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la...) Extraterrestre (MPE), au moyen d'ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array).

“Deux sources compactes apparaissent sur l'image. Nous les assimilons à des disques circumstellaires entourant les deux jeunes étoiles”, précise Felipe Alves du MPE, auteur principal de l'étude. Un disque (Le mot disque est employé, aussi bien en géométrie que dans la vie courante, pour désigner une forme ronde et régulière, à l'image d'un palet — discus en latin.) circumstellaire est un anneau de poussière et de gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme propre ni de volume...) qui encercle une jeune étoile (Une étoile est un objet céleste émettant de la lumière de façon autonome, semblable à une énorme boule de plasma comme le Soleil, qui est l'étoile la plus proche de la...). Pour croître, l'étoile accrète la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide, l'état gazeux. 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 (Le système solaire est un système planétaire composé d'une étoile, le Soleil et des corps célestes ou objets définis gravitant autour de lui (autrement dit, notre système planétaire) :...), et la distance les séparant avoisine 28 fois la distance Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus massive des quatre planètes...) - Soleil”, ajoute Felipe Alvès.

Les deux disques circumpolaires sont entourés d'un disque de dimensions (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce sont sa longueur, sa largeur et sa profondeur/son...) supérieures. La masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution du corps à la force de gravitation (la masse...) totale de l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble),...) équivaut à quelque 80 masses jupitériennes. Le tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) ressemble à un réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations. Par analogie avec un filet (un réseau est un « petit rets », c'est-à-dire un...) complexe de structures de poussière distribuées le long de spirales ((voir page de discussion)) - les boucles de Bretzel. “Ce résultat est particulièrement important” précise Paola Caselli, directrice générale du MPE, responsable du Centre d'Etudes Astrochimiques et co-auteur de l'étude.“ Nous sommes finalement parvenus à imager la structure complexe d'un jeune système binaire - 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. La première étape consiste à transférer de la masse à chacun des disques circumstellaires au travers de belles boucles tournoyantes - ce que montre la nouvelle image prise par ALMA. L'analyse des données (L’analyse des données est un sous domaine des statistiques qui se préoccupe de la description de données conjointes. On cherche par ces méthodes à donner les liens pouvant exister...) révèle par ailleurs que le disque circumstellaire le moins massif (Le mot massif peut être employé comme :) mais le plus brillant - celui figurant dans la partie inférieure de l'image - accrète davantage de matière. Dans un second temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.), chaque étoile accrète la matière depuis son disque circumstellaire. “Nous pensons que ce processus d'accrétion (L'accrétion désigne en astrophysique, en géologie et en météorologie l'accroissement par apport de matière.) en deux phases contribue à la dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il peut être employé comme :) du système binaire lors de la phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et principalement en physique :) d'accrétion de matière”, ajoute Felipe Alves. “Ces observations sont en bon accord avec la théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer, examiner ». Dans le langage courant, une théorie est une idée ou une connaissance spéculative,...), ce qui est prometteur. Toutefois, il nous faudra étudier un plus grand nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de jeunes systèmes binaires dans le détail afin de mieux comprendre le processus de formation des étoiles multiples.”
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