Récemment, l’équipe internationale ALMA Survey of Orion Planck Galactic Cold Clumps (ALMASOP) dirigée par le professeur Liu Tie de l’Observatoire astronomique de Shanghai (SHAO) de l’Académie chinoise des sciences a mené une enquête à haute résolution sur 72 noyaux denses dans le système moléculaire géant d’Orion. Clouds (GMC) avec l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), et a découvert un système quadruple-étoile en formation au sein d’un noyau. Le résultat de l’observation d’ALMA a également révélé des structures de poussière en forme de ruban et des écoulements moléculaires complexes.
Auparavant, un système d’étoiles quadruples largement séparées à ses débuts a été signalé dans le journal Nature. Le système à quatre étoiles découvert dans cette nouvelle étude, publiée dans Les lettres du journal astrophysiqueprésente plus de compactage entre les membres et des activités de formation d’étoiles plus complexes, offrant une perspective diversifiée pour comprendre la formation de systèmes à étoiles multiples.
C’est un fait bien connu qu’environ la moitié des étoiles de la galaxie résident dans des systèmes à deux étoiles ou plus. La connaissance de la formation des systèmes à étoiles multiples est essentielle pour construire des théories complètes sur la formation des étoiles et des planètes. Toutes les étoiles se forment dans la région gazeuse la plus dense du nuage moléculaire connue sous le nom de « noyau dense ».
Une observation antérieure a montré que plus il y a de « bébés étoiles » dans un système stellaire, plus la proportion qu’ils occupent dans l’ensemble est petite. Pour les systèmes stellaires d’ordre supérieur avec plus de deux membres stellaires, la façon dont ils se forment dans des noyaux denses reste ambiguë en raison d’observations insuffisantes.
Les modèles existants suggèrent que les systèmes à étoiles multiples se forment via la fragmentation d’un noyau de nuage au début de son évolution. Pour explorer l’origine des systèmes à étoiles multiples, l’équipe ALMASOP a mené une enquête à haute résolution sur 72 noyaux jeunes et froids dans les GMC d’Orion. Les scientifiques ont observé l’émission thermique de poussière à une longueur d’onde de 1,3 mm. Ils ont découvert un système protostellaire quadruple dans G206.93-16.61E2, un noyau froid dense situé à 1 500 années-lumière de la Terre au sein du GMC Orion B. Le système se compose de quatre membres : deux protoétoiles et deux condensations de gaz pré-stellaires qui pourraient également former des étoiles de faible masse à l’avenir.
Les scientifiques ont découvert que la plus grande séparation des quatre membres du système n’est que de 1 000 unités astronomiques. « La compacité et la proximité exceptionnelles de ce système sont une découverte fascinante. L’analyse suggère que ce système est très susceptible de former un système d’étoiles quadruples gravitationnellement lié à l’avenir », a déclaré Ph.D. Luo Qiuyi de SHAO et le premier auteur de l’étude. Les scientifiques ont également découvert plusieurs structures allongées en forme de ruban dans les émissions de poussière, liant étroitement les quatre membres et s’étendant vers l’extérieur.
Pour découvrir le rôle des rubans de continuum, les scientifiques ont comparé un système quadruple similaire dans une simulation numérique avec le résultat d’observation. Ils ont révélé que les rubans de continuum étendus peuvent agir comme des entonnoirs de transport, transportant des matériaux gazeux de l’enveloppe/noyau externe jusqu’aux protoétoiles, et reliant les étoiles membres nouveau-nées comme des ponts de gaz.
« La simulation montre que ces rubans peuvent servir de streamers d’accrétion à grande échelle. Ainsi, les deux condensations de gaz dans le système ont le potentiel de former une étoile en s’appuyant sur l’alimentation de ces rubans de continuum », a expliqué le professeur Liu. « Les streamers d’accrétion pourraient également se fragmenter et former de nouvelles étoiles. »
De plus, les observations ont révélé des sorties de gaz complexes entraînées par les protoétoiles dans le système, potentiellement vues du point de vue du pôle. Dans l’environnement des berceaux surpeuplés, certains matériaux fournis par les flux d’accrétion sont perdus via les flux sortants, ce qui pourrait avoir un impact sur l’évolution de leur système.
« Nous n’avons pas d’explication sur la façon dont les sorties de gaz se propagent car elles pourraient être enchevêtrées avec les processus d’accrétion de gaz des membres du système. Cette étude met en évidence les interactions compliquées entre les membres dans un système stellaire d’ordre supérieur en formation », a commenté Ph.D. Luo.
Cette étude fournit des preuves convaincantes de la formation d’un système quadruple. L’exploration future utilisant ALMA promet de dévoiler plus de détails, propulsant la compréhension du parcours de la formation d’un système à étoiles multiples.
Plus d’information:
Qiu-yi Luo et al, ALMA Survey of Orion Planck Galactic Cold Clumps (ALMASOP): A Forming Quadruple System with Continuum « Ribbons » and Intricate Outflows, Les lettres du journal astrophysique (2023). DOI : 10.3847/2041-8213/acdddf