Pour avoir une image complète de la vie des étoiles massives, les chercheurs doivent les étudier à toutes les étapes - à partir du moment où ils sont une masse de gaz et de poussière non formés, à leurs explosions de fin de vie souvent dynamiques.

Le télescope volant de la NASA, l'Observatoire stratosphérique d'astronomie infrarouge, ou SOFIA, est particulièrement bien adapté à l'étude du stade prénatal du développement stellaire dans les régions de formation d'étoiles, comme la nébuleuse de la tarentule, une masse géante de gaz et de poussières située dans le Grand Nuage de Magellan, ou LMC.

Des chercheurs du Minnesota Institute for Astrophysics, dirigé par Michael Gordon, embarque sur SOFIA pour identifier et caractériser la luminosité, âges et teneur en poussière de trois jeunes régions de formation d'étoiles au sein du LMC.

"Le Grand Nuage de Magellan a toujours été un laboratoire intéressant et excellent pour la formation d'étoiles massives, " a déclaré Gordon. " Les propriétés chimiques des régions de formation d'étoiles dans le LMC sont très différentes de celles de la Voie lactée, ce qui signifie que les étoiles qui s'y forment reflètent potentiellement les conditions de formation des étoiles dans les galaxies naines à des époques antérieures de l'univers."

Dans notre voisinage galactique, qui comprend le LMC, les étoiles massives – généralement classées comme des étoiles de plus de huit fois la masse du Soleil de la Terre – se formeraient exclusivement dans des nuages ​​moléculaires très denses. La poussière sombre et le gaz absorbent la lumière de fond, ce qui empêche les télescopes optiques traditionnels d'imager ces zones.

« Les capacités dans l'infrarouge moyen de SOFIA sont idéales pour percer les nuages ​​​​sombres infrarouges afin de capturer des images de régions potentielles de formation d'étoiles massives, ", a déclaré Gordon.

Les observations ont été complétées avec la caméra infrarouge Faint Object pour le télescope SOFIA, connu sous le nom de FORCAST. Cette caméra infrarouge effectue également la spectroscopie, qui identifie les éléments présents.

Les astronomes étudient les étoiles évoluant à la fois dans l'optique et dans l'infrarouge pour en savoir plus sur la photosphère, et la population d'étoiles dans la photosphère. Les données dans l'infrarouge moyen et lointain de SOFIA réaffirment la température de la poussière et les taux d'accumulation de masse qui sont cohérents avec les recherches antérieures du LMC.

"Nous voulons combiner autant d'observations que possible de l'optique, comme on le voit à travers les images du télescope spatial Hubble, jusqu'à l'infrarouge lointain, photographié à l'aide du télescope spatial Spitzer et de l'observatoire spatial Herschel, pour avoir une image la plus large possible, " Gordon a poursuivi. " Aucun chercheur précédent n'a utilisé la gamme de longueurs d'onde de FORCAST pour étudier efficacement les formations d'étoiles massives. Nous avions besoin de SOFIA pour combler l'écart de 20 à 40 microns afin de nous donner une image complète de ce qui se passe."

A l'été 2017, des recherches supplémentaires sur la nébuleuse de la tarentule ont été effectuées à bord de SOFIA pendant la campagne scientifique de six semaines de l'observatoire opérant à partir de Christchurch, Nouvelle-Zélande, pour étudier le ciel dans l'hémisphère sud. Gordon et son équipe espèrent qu'une fois analysés, les données obtenues à partir des vols de Christchurch révéleront de jeunes étoiles massives jusqu'alors inconnues se formant dans la région, qui n'ont jamais été observés en dehors de la Voie lactée.

Le SOFIA est un avion de ligne Boeing 747SP modifié pour transporter un télescope de 100 pouces de diamètre. Il s'agit d'un projet conjoint de la NASA et du Centre aérospatial allemand, DLR.