Une équipe internationale d’astronomes a fait la première observation d’un structure en forme de disque cosmique qui entoure un étoile supermassive se formant dans une galaxie au-delà de notre Voie Lactée. Cet anneau est situé à 163 000 années-lumière de la Terre, ce qui en fait la découverte la plus lointaine d’un objet stellaire de ce type jamais réalisée.
Le disque et l’étoile qu’il entoure sont situés en ‘N180», une « pépinière d’étoiles » en formation située à l’intérieur d’une galaxie naine, la Grand Nuage de Magellan. Dirigée par des chercheurs de l’Université de Durham et du Centre de technologie astronomique du Royaume-Uni, l’observation a été réalisée via l’observatoire ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) au Chili.
En collaboration avec l’Observatoire européen austral, en charge des opérations à ALMA, les chercheurs ont pu apprécier mouvements dans le gaz accumulés autour d’un jeune objet interstellaire dans le Grand Nuage de Magellan. Ce phénomène s’est avéré cohérent avec l’hypothèse d’un Disque d’accrétion képlérienla variété qui nourrit la croissance des étoiles naissantes grâce à extraction de matière.
[Captan la explosión cósmica más grande jamás vista, 100 veces el tamaño de nuestro sistema solar]
La gravité de l’étoile attire la matière, mais elle est incapable d’y tomber directement. Au contraire, il finit par s’aplatir, formant un anneau qui orbite et tourne autour de lui. Plus il se rapproche du centre, plus il tourne vite, et c’est cette différence de vitesse qui a permis aux astronomes de démontrer la présence du disque. Ses conclusions sont publié dans la revue Nature.
« Quand j’ai vu pour la première fois des preuves d’une structure tournante dans les données ALMA, je ne pouvais pas croire que nous avions détecté le premier disque d’accrétion extragalactique. C’était un moment spécial », déclare Anna McLeod du Centre d’astronomie extragalactique de Durham. « Nous savons que ces disques sont vital pour la formation des étoiles et des planètes dans notre galaxie, et pour la première fois nous observons la même chose dans une autre galaxie au-delà.
Les étoiles supermassives se forment beaucoup plus rapidement que les étoiles de faible masse comme notre Soleil et ont une durée de vie beaucoup plus courte. Ils sont très difficiles à détecter dans notre propre galaxie, car la poussière dont ils naissent les cache à l’observation par radiotélescopes. Cependant, ce système extragalactique est plus facile à voir moins d’accumulation de métaux et de minérauxpermettant aux astronomes d’observer ce qui se passe derrière le voile gazeux.
On estime que cette étoile naissante a une masse équivalente à quinze fois celle du Soleil, et se nourrit de la matière qu’elle extrait de la région képlérienne interne de l’anneau qui l’entoure. Contrairement aux disques de la Voie Lactée, le faible concentration de métaux rendrait cet objet extragalactique plus stable et moins sujet à la fragmentation. Les chercheurs espèrent désormais répéter la découverte en observant de nouveaux systèmes.
Les orbites de résonance des six planètes nouvellement découvertes. © CC BY-NC-SA 4.0, Thibaut Roger/PRN PlanetS
Un nouveau système solaire
Autre article dans Nature décrit la découverte de un système de six planètes qui orbitent autour d’une étoile proche, HD 110067, dans la constellation Coma Berenices (« Cabellera de Berenices »). Les planètes ont des rayons allant de la Terre à Neptune. Cette classe d’étoiles se retrouve dans plus de la moitié des étoiles semblables au Soleil, mais aucune n’offrait jusqu’à présent autant de possibilités pour étudier leur formation et la composition de leur atmosphère.
HD 110067 est situé à 100 années-lumière de la Terre et est visible depuis l’hémisphère nord. Les nouvelles observations réalisées avec le satellite CHEOPS (« CHaracterising ExOPlanets Satellite ») ont pu détecter les six planètes lorsqu’elles passent devant leur étoile. Cela nous a également permis de calculer sa masse et sa densité, qui se sont révélées étonnamment faibles, peut-être en raison de la présence d’atmosphères riches en hydrogène.
Les orbites de ces exoplanètes vont de neuf jours pour celle la plus proche de l’étoile à 54 jours pour la plus éloignée. Ils possèdent tous ‘orbites résonantes‘, c’est-à-dire qu’ils se nourrissent mutuellement en permanence. Cela indique aux astronomes que le nouveau système a résisté fondamentalement intact depuis sa naissance il y a au moins 4 000 millions d’années.
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