Carte ALMA CO superposée avec les filaments explosifs en approche (bleu) et en recul (rouge) dans l'écoulement G5.89-0.39. Les emplacements des sources nommées étoile de Feldt (cercle rose) et étoile de Puga (cercle brun) sont indiqués au centre de la sortie explosive. Le carré gris marque l'origine de la sortie. Crédit :Institut d'Astrophysique et d'Astronomie, Académie Sinica
Le phénomène d'écoulement moléculaire a été découvert pour la première fois dans les années 1980. Des mouvements à très grande vitesse ont été détectés dans les ailes linéaires de la molécule de monoxyde de carbone (CO), vu vers les jeunes étoiles en formation. Les mouvements à grande vitesse ne pouvaient évidemment pas être des mouvements liés gravitationnellement (tels que la chute ou la rotation) en raison des grandes masses gravitationnelles requises. Les premières détections étaient en fait dans les raies de CO extrêmement brillantes au centre des nébuleuses d'Orion, qui ont déjà été observés lorsque le CO a été détecté pour la première fois dans le milieu interstellaire.
Avec la détection ultérieure des écoulements moléculaires dans de nombreuses sources, ils sont devenus reconnus comme une étape omniprésente et nécessaire dans la formation des étoiles. L'excès de moment angulaire a été transporté vers l'extérieur par l'écoulement moléculaire, qui a permis au matériel restant de tomber sur le noyau stellaire. Ces sorties étaient alors associées à la construction de l'étoile elle-même. Cependant, il s'avère que les sorties moléculaires typiquement bipolaires dans les étoiles de faible masse ne sont probablement pas les mêmes que celles d'Orion. Les nouveaux résultats rapportés ici, est un deuxième exemple de sortie comme Orion, après une quarantaine d'années.
La formation d'étoiles massives, C'est, ceux dont la masse est au moins dix fois supérieure à celle de notre Soleil, est encore loin d'être bien compris. Pendant longtemps, de nombreux astronomes pensent que ce type d'étoiles géantes peut se former de la même manière que leurs cousines plus petites, étoiles avec des masses similaires à notre Soleil. Sur cette photo, les étoiles massives grandissent dans des environnements calmes, gagnant de la masse par accrétion à partir de grands disques circumstellaires et atteignant pacifiquement leur masse finale. Cependant, cela ne semble pas être la règle.
ALMA SiO (5-4) moment zéro (panneau supérieur) et moment un (panneau inférieur) superposés avec l'émission continue de 1,3 mm dans les contours blancs qui tracent la région de formation des étoiles. L'emplacement des sources nommées étoile de Feldt (cercle rose) et étoile de Puga (cercle cyan) sont indiqués au centre de la sortie explosive. Crédit :Institut d'Astrophysique et d'Astronomie, Académie Sinica
En utilisant l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), les astronomes ont capturé une violente explosion d'une région du ciel qui forme des étoiles massives et que les astronomes ont nommée G5.89-0.39 en raison de ses coordonnées galactiques. Une telle explosion a été identifiée en utilisant l'émission d'ondes millimétriques de deux molécules simples, monoxyde de carbone (CO) et monoxyde de silicium (SiO). Ces molécules sont connues pour tracer des chocs, avec des mouvements supersoniques, dans les régions de gaz denses et sombres où se déroule la formation des étoiles. Mais les mouvements explosifs à grande vitesse sont fondamentalement différents des écoulements moléculaires dans les étoiles de faible masse.
L'explosion semble s'être produite vers 1, il y a 000 ans et a libéré une grande quantité d'énergie. Bien que l'énergie libérée soit inférieure à celle produite par les supernovae qui se produisent à la fin de la vie des étoiles massives, cette explosion était inattendue à ces tout premiers stades. Les observations d'ALMA ont révélé une trentaine de « balles moléculaires, " s'écoulant radialement vers l'extérieur. Les mouvements semblent être de nature impulsive, survenant en un instant, et ils renvoient dans le temps à une région ionisée éventuellement formée par les températures élevées dues à l'explosion. "Ce qui est intriguant, c'est qu'il n'y a pas de jeunes étoiles massives connues au centre de l'explosion, " explique Masao Saito, astronome au NAOJ. Les jeunes étoiles massives ont probablement migré de leur lieu de naissance après une violente interaction dynamique. Comme les étoiles massives sont toujours formées en amas, de telles interactions peuvent être assez courantes. La nature explosive impulsive de cet écoulement est très différente fondamentalement de l'écoulement moléculaire régulier des étoiles semblables au soleil.
Animation tridimensionnelle de l'événement explosif dans G5.89−0.39. Les vitesses radiales décalées en bleu et en rouge sont affichées du bleu au rouge. L'animation commence par une vue de haut en bas puis de gauche à droite. La durée de l'animation est d'environ 10s. Crédit :Institut d'Astrophysique et d'Astronomie, Académie Sinica
"Ce type d'écoulements explosifs est suggéré comme étant alimenté par la libération d'énergie gravitationnelle associée à la formation d'un binaire massif stellaire à proximité ou peut-être même d'une fusion protostellaire, " explique Paul Ho, Chercheur distingué, Académicien de l'Academia Sinica. Cette sortie est de nature similaire à celle d'Orion. G5.89-0.39 est le deuxième exemple clair de cette nouvelle famille de flux moléculaires liés à la formation d'un amas d'étoiles massives.
Le caractère impulsif de cette sortie explosive, et la courte durée de cette phase d'écoulement, peuvent faire de leur détection un phénomène rare. "Si suffisamment de ces sorties peuvent être détectées à l'avenir, la fusion d'amas d'étoiles peut être un mécanisme important de formation d'étoiles massives, " dit Luis Zapata, le directeur de l'Institut de radioastronomie et d'astrophysique du Mexique.
