L'étoile en formation massive Céphée A montrée à trois longueurs d'onde infrarouges de 8, 19 et 37 microns. L'emplacement de l'étoile est marqué par le point vert dans chaque panneau. La lumière de la cavité de sortie tournée vers le télescope est indiquée par les flèches bleues, tandis que la lumière provenant de la cavité opposée au télescope est indiquée par les flèches rouges. Dans le cadre du processus de formation, un disque autour de l'étoile lance des vents magnétisés qui se frayent un chemin à travers le dense, nuage poussiéreux, rendant plus facile de voir le chaud, poussière rougeoyante près de l'étoile. L'image de 8 microns ne révèle que la lumière de la cavité de sortie face au télescope, mais dans l'image de 37 microns, la poussière chaude des deux cavités devient apparente. Crédit :NASA/SOFIA/J. De Buizer/J. bronzer
Les astronomes observent les régions de formation d'étoiles dans notre galaxie avec le télescope volant de la NASA, l'Observatoire stratosphérique d'astronomie infrarouge, SOFIA, comprendre les processus et les environnements nécessaires à la création des plus grandes étoiles connues, qui font pencher la balance à dix fois la masse de notre propre Soleil ou plus.
L'équipe de recherche, dirigé par James M. De Buizer, SOFIA senior scientist et Jonathan Tan à Chalmers University of Technology, Göteborg, la Suède et l'Université de Virginie, a publié des observations de huit étoiles extrêmement massives et jeunes situées dans notre galaxie de la Voie lactée. La puissante caméra de SOFIA, la caméra infrarouge à objets faibles pour le télescope SOFIA, connu sous le nom de FORCAST, a permis à l'équipe de sonder au chaud, régions poussiéreuses qui sont chauffées par la lumière de la lumière, étoiles massives qui se forment encore. L'emplacement aéroporté de SOFIA, volant au-dessus de plus de 99% de la vapeur d'eau bloquant les infrarouges de la Terre couplée à ses puissants instruments, en faire le seul observatoire capable d'étudier les étoiles aux longueurs d'onde, sensibilité, et la résolution nécessaires pour voir à l'intérieur des nuages de poussière denses d'où naissent ces étoiles.
La recherche fait partie de l'enquête en cours sur la formation d'étoiles SOFIA Massive (SOMA) menée par Tan et ses collaborateurs. Dans le cadre de cette enquête, ils étudient un grand échantillon d'étoiles nouveau-nées, connu sous le nom de "protostars, " qui ont des masses différentes, sont à différents stades d'évolution, et dans des environnements différents. L'équipe espère mieux comprendre le processus global de formation des étoiles massives et contribuer à tester et à affiner de nouveaux modèles théoriques de formation d'étoiles.
Des étoiles massives finissent leur vie dans de violentes explosions de supernova, expulsant les éléments à leurs centres dans le milieu interstellaire. Sur des millions ou des milliards d'années, ces éléments sont recyclés dans les étoiles nouvellement formées et leurs systèmes solaires.
"S'il n'y avait pas eu d'étoiles massives, nous n'aurions pas les éléments essentiels nécessaires pour créer notre système solaire, notre planète, ou même les éléments de base nécessaires à la vie, " dit De Buizer. " Il n'est pas clair si des étoiles massives se forment dans un environnement similaire, ou même de la même manière, comme notre Soleil s'est formé. C'est la raison pour laquelle nous étudions les étoiles massives, et leurs processus de naissance."
Il n'y a pas de consensus scientifique sur le mécanisme responsable de la création d'étoiles massives. Cette enquête SOMA révèle que la formation d'étoiles massives s'accompagne du lancement de puissants, des vents magnétisés qui jaillissent du dessus et du dessous d'un disque de gaz tourbillonnant qui alimente l'étoile en croissance. Ces vents soufflent des cavités à travers le dense, nuage poussiéreux, ce qui a permis aux chercheurs de voir plus clairement dans la pépinière stellaire. En mesurant la quantité de lumière qui s'échappe de ces cavités à différentes longueurs d'onde, les chercheurs peuvent en apprendre davantage sur la structure des protoétoiles et peuvent tester différents modèles théoriques de leur formation.
"Comprendre le processus de naissance des étoiles massives est l'un des problèmes non résolus les plus importants de l'astrophysique moderne, puisque ces étoiles sont si influentes dans toute notre galaxie et au-delà." dit Tan. "La capacité unique du télescope SOFIA à voir aux longueurs d'onde infrarouges - des longueurs d'onde qui sont 100 fois plus longues que celles de la lumière visible - est cruciale pour le progrès de cette recherche, puisque c'est la partie du spectre où les étoiles émettent la plus grande partie de leur énergie."
La première étude SOMA a été publiée dans le Journal d'astrophysique en 2017. Les observations de l'étude SOMA se poursuivront à bord du SOFIA à l'été 2018, avec des plans pour observer une cinquantaine de régions de formation d'étoiles massives dans toute notre galaxie.
"Nos observations récentes et à venir produiront un échantillon suffisamment grand pour découvrir les principes généraux de la naissance des étoiles massives, " dit Tan.
