Zoom sur le disque de gaz autour des étoiles jeunes

Six jeunes étoiles entourées d'un disque de matière viennent d'être étudiées à l'aide de l'instrument AMBER installé sur le Very Large Telescope Interferometer (VLTI) de l'ESO au Chili. Pour ce faire, l'équipe internationale d'astronomes a utilisé le mode de spectro­-interférométrie de cet équipement unique au monde pour étudier le gaz contenu dans ces disques. Pour deux de ces étoiles le gaz du disque tombe sur l'étoile, pour les quatre autres, il y au contraire éjection sous forme de vent stellaire. Une telle analyse permettra dans l'avenir de mieux comprendre les phénomènes physiques à l'oeuvre dans ces régions circumstellaires qui détiennent les clés de la formation planétaire. Ces résultats font l'objet de deux articles dans Astronomy and Astrophysics.


L'instrument AMBER (Astronomical Multi-BEam combiner) sur le VLTI offre désormais la possibilité unique de coupler interférométrie et analyse spectroscopique, tout en maintenant une résolution spatiale de quelques milli-arcsecondes (1). Grâce à cette caractéristique, une équipe internationale d'astronomes coordonnée par Eric Tatulli de l'Observatoire de Grenoble (Université Joseph Fourier, INSU) et Stefan Kraus de l'Institut de Radioastronomie Max Planck en Allemagne (Bonn) a étudié pour la première fois l'environnement gazeux d'un échantillon de six étoiles jeunes de la famille des Herbig Ae/Be. Ces étoiles de masse intermédiaire (de 2 à 10 fois la masse du Soleil) sont encore en formation. Elles sont entourées d'un disque de matière constitué de gaz et de poussière prélude à la formation de système planétaire.

Ces observations, montrent que pour deux des étoiles, le gaz en provenance du disque tombe vers l'étoile centrale. Plus précisément, les mesures dans un des cas caractérisent un disque de gaz chaud (environ 1 700 degrés) vide de toute poussière en rotation, et dans l'autre, le transport de matière du disque vers la surface de l'étoile sous l'action des lignes de champ magnétique. Pour les quatre autres étoiles, ils mettent en évidence un phénomène inverse: de la matière est éjectée sous forme de vents soit directement de l'étoile, soit à partir du disque, de nouvelles observations étant requises pour préciser leur morphologie.

Ces résultats témoignent du potentiel de la spectro-interférométrie pour sonder, non seulement les poussières, mais aussi le gaz entourant ces étoiles jeunes. Les observations à venir permettront de franchir de nouvelles étapes vers la connaissance approfondie de la géométrie et de la dynamique de ce gaz circumstellaire chaud, foyer de naissance des planètes.

Note:

(1) Observer la Lune avec une milli-arcseconde de résolution angulaire correspond à pouvoir y distinguer des détails de l'ordre de 2 mètres.