Les astronomes ont dévoilé les origines énigmatiques de deux flux de gaz différents provenant d'un bébé étoile. En utilisant ALMA, ils ont découvert que l'écoulement lent et le jet à grande vitesse d'une protoétoile ont des axes désalignés et que le premier a commencé à être éjecté plus tôt que le second. Les origines de ces deux flux ont été un mystère, mais ces observations fournissent des signes révélateurs que ces deux flux ont été lancés à partir de différentes parties du disque autour de la protoétoile.

Les étoiles de l'Univers ont une large gamme de masses, allant de centaines de fois la masse du Soleil à moins d'un dixième de celle du Soleil. Pour comprendre l'origine de cette variété, les astronomes étudient le processus de formation des étoiles, c'est l'agrégation du gaz et de la poussière cosmiques.

Les bébés étoiles collectent le gaz grâce à leur attraction gravitationnelle, cependant, une partie de la matière est éjectée par les protoétoiles. Ce matériau éjecté forme un cri de naissance stellaire qui fournit des indices pour comprendre le processus d'accumulation de masse.

Yuko Matsushita, une étudiante diplômée de l'Université de Kyushu et son équipe ont utilisé ALMA pour observer la structure détaillée du cri de naissance du bébé étoile MMS5/OMC-3 et ont trouvé deux flux gazeux différents :un écoulement lent et un jet rapide. Il y a eu une poignée d'exemples avec deux flux vus dans les ondes radio, mais MMS5/OMC-3 est exceptionnel.

"Mesurer le décalage Doppler des ondes radio, on peut estimer la vitesse et la durée de vie des flux de gaz, " dit Matsushita, l'auteur principal du document de recherche paru dans le Journal d'astrophysique . "Nous avons découvert que le jet et l'écoulement ont été lancés il y a 500 ans et 1300 ans, respectivement. Ces flux de gaz sont assez jeunes."

Plus intéressant, l'équipe a constaté que les axes des deux flux sont désalignés de 17 degrés. L'axe des flux peut être modifié sur de longues périodes de temps en raison de la précession de l'étoile centrale. Mais dans ce cas, compte tenu de l'extrême jeunesse des flux gazeux, les chercheurs ont conclu que le désalignement n'est pas dû à la précession mais est lié au processus de lancement.

Il existe deux modèles concurrents pour le mécanisme de formation des écoulements et des jets protostellaires. Certains chercheurs supposent que les deux flux se forment indépendamment dans différentes parties du disque de gaz autour de la petite étoile centrale, tandis que d'autres proposent que le jet colocalisé soit formé en premier, puis il entraîne le matériau environnant pour former les écoulements plus lents. Malgré des recherches approfondies, les astronomes n'avaient pas encore trouvé de réponse concluante.

Un désalignement des deux flux pourrait se produire dans le « modèle indépendant, ' mais est difficile dans le 'modèle d'entraînement'. De plus, l'équipe a découvert que l'écoulement avait été éjecté considérablement plus tôt que le jet. Cela soutient clairement le « modèle indépendant ».

"L'observation correspond bien au résultat de ma simulation, " a déclaré Masahiro Machida, professeur à l'université de Kyushu. Il y a une décennie, il a effectué des études de simulation pionnières à l'aide d'un superordinateur exploité par l'Observatoire astronomique national du Japon. Dans la simulation, l'écoulement à grand angle est éjecté de la zone extérieure du disque gazeux autour d'une protoétoile, tandis que le jet collimaté est lancé indépendamment de la zone interne du disque. Machida continue, "Un désalignement observé entre les deux flux de gaz peut indiquer que le disque autour de la protoétoile est déformé."

« La haute sensibilité et la haute résolution angulaire d'ALMA nous permettront de trouver de plus en plus de jeunes, des systèmes d'écoulement et de jet énergétiques comme le MMS 5/OMC-3, " dit Satoko Takahashi, astronome à l'Observatoire national d'astronomie du Japon et à l'Observatoire conjoint ALMA et co-auteur de l'article. "Ils fourniront des indices pour comprendre les mécanismes d'entraînement des flux sortants et des jets. De plus, l'étude de tels objets nous dira également comment fonctionnent les processus d'accrétion de masse et d'éjection au stade le plus précoce de la formation d'étoiles."