Image composite du nuage OMC-1 dans Orion montrant la nature parfois explosive de la naissance des étoiles, lorsque plusieurs jeunes étoiles ont été éjectées de la région il y a environ 500 ans. Les couleurs des données ALMA représentent le décalage Doppler relatif de la lumière millimétrique émise par le monoxyde de carbone. L'image ALMA est combinée à une image proche infrarouge du télescope Gemini South montrant les ondes de choc produites par l'explosion. Crédit :ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), J. Bally; B. Saxton (NRAO/AUI/NSF) ; Observatoire Gemini/AURA
La naissance des étoiles peut être un événement violent et explosif, comme l'illustrent de façon spectaculaire les nouvelles images d'ALMA.
Il y a 500 ans environ, une paire de protostars adolescentes a eu une rencontre dangereusement rapprochée qui a détruit leur pépinière stellaire.
Les astronomes utilisant l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) ont examiné les débris largement dispersés de cet événement explosif, acquérir de nouvelles connaissances sur la relation parfois féroce entre les étoiles sœurs.
Peu de temps après avoir commencé à former une centaine, il y a 000 ans, plusieurs protoétoiles dans le nuage moléculaire d'Orion 1 (OMC-1), une usine à étoiles dense et active environ 1, 500 années-lumière de la Terre juste derrière la nébuleuse d'Orion, se sont accrochés l'un à l'autre par gravité et se sont progressivement rapprochés.
Finalement, deux de ces étoiles se sont soit effleurées, soit sont entrées en collision, déclenchant une puissante éruption qui a lancé d'autres protoétoiles à proximité et des centaines de serpentins géants de poussière et de gaz dans l'espace interstellaire à des vitesses supérieures à 150 kilomètres par seconde. Cette interaction cataclysmique a libéré autant d'énergie que notre Soleil en émet au cours de 10 millions d'années.
Aujourd'hui, les restes de cette explosion spectaculaire sont visibles depuis la Terre.
"Ce que nous voyons dans cette pépinière stellaire autrefois calme est une version cosmique d'un feu d'artifice du 4 juillet, avec des banderoles géantes fusant dans toutes les directions, " a déclaré John Bally de l'Université du Colorado et auteur principal d'un article publié dans le Journal d'astrophysique .
Image ALMA du nuage OMC-1 à Orion montrant la nature explosive de la naissance des étoiles, lorsque plusieurs jeunes étoiles ont été éjectées de la région il y a environ 500 ans. Les couleurs des données ALMA représentent le décalage Doppler relatif de la lumière de longueur d'onde millimétrique émise par le monoxyde de carbone. Crédit :ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), J. Bally; B. Saxton, (NRAO/AUI/NSF)
Des groupes d'étoiles comme celles de l'OMC-1 naissent lorsqu'un nuage de gaz des centaines de fois plus massif que notre Soleil commence à s'effondrer sous sa propre gravité. Dans les régions les plus denses, des protostars se forment et commencent à dériver au hasard. Heures supplémentaires, ce mouvement aléatoire peut amortir, qui permet à certaines étoiles de tomber vers un centre de gravité commun, généralement dominé par une protoétoile particulièrement grande.
Si ces étoiles se rapprochent trop l'une de l'autre avant de dériver dans la galaxie, des interactions violentes peuvent se produire.
Selon les chercheurs, de telles explosions devraient avoir une durée de vie relativement courte, avec les restes comme ceux vus par ALMA durant seulement des siècles.
« Bien que fugace, les explosions protostellaires peuvent être relativement fréquentes, " dit Bally. " En détruisant leur nuage parent, comme on le voit dans OMC-1, de telles explosions peuvent également aider à réguler le rythme de formation des étoiles dans ces nuages moléculaires géants. »
Bally et son équipe ont déjà observé cette caractéristique avec le télescope Gemini-Sud au Chili. Ces images antérieures, prise dans le proche infrarouge, révèlent la structure remarquable des banderoles, qui s'étendent sur près d'une année-lumière d'un bout à l'autre.
Des indices de la nature explosive de cet écoulement ont été découverts pour la première fois en 2009 avec le Submillimeter Array à Hawaï. Les nouvelles données ALMA, cependant, apporter beaucoup plus de clarté, dévoilant des détails importants sur la distribution et le mouvement à grande vitesse du gaz monoxyde de carbone (CO) à l'intérieur des streamers. Cela aide les astronomes à comprendre la force sous-jacente de l'explosion et l'impact que de tels événements pourraient avoir sur la formation d'étoiles à travers la galaxie.
"Les gens associent le plus souvent les explosions stellaires aux étoiles anciennes, comme une éruption de nova à la surface d'une étoile en décomposition ou la mort encore plus spectaculaire en supernova d'une étoile extrêmement massive, " dit Bally. " ALMA nous a donné de nouvelles perspectives sur les explosions à l'autre extrémité du cycle de vie stellaire, naissance d'étoiles."