L'image d'arrière-plan montre dense, des flux de gaz poussiéreux (en vert) qui semblent s'écouler vers le centre. Mouvements de gaz, tel que tracé par la molécule de méthanol, qui sont vers nous sont indiqués en bleu; s'éloigne de nous en rouge. L'image en médaillon montre une vue agrandie du binaire en formation massive, avec le plus brillant, protostar primaire se déplaçant vers nous montré en bleu et le plus faible, protostar secondaire s'éloignant de nous en rouge. Les lignes pointillées bleues et rouges montrent un exemple d'orbites du primaire et du secondaire en spirale autour de leur centre de masse (marqué par la croix). Crédit :RIKEN
Des scientifiques du RIKEN Cluster for Pioneering Research au Japon, L'Université de technologie Chalmers en Suède et l'Université de Virginie aux États-Unis et leurs collaborateurs ont observé un nuage moléculaire qui s'effondre pour former deux protoétoiles massives qui deviendront éventuellement un système d'étoiles binaires.
Bien que l'on sache que la plupart des étoiles massives possèdent des compagnons stellaires en orbite, on ne sait pas comment cela se produit - par exemple, sont les étoiles nées ensemble d'un disque de gaz en spirale commun au centre d'un nuage qui s'effondre, ou s'associent-ils plus tard par hasard dans un amas d'étoiles surpeuplé.
Comprendre la dynamique de la formation des binaires a été difficile car les protoétoiles de ces systèmes sont encore enveloppées dans un épais nuage de gaz et de poussière qui empêche la majeure partie de la lumière de s'échapper. Heureusement, il est possible de les voir grâce aux ondes radio, tant qu'ils peuvent être imagés avec une résolution spatiale suffisamment élevée.
Dans la recherche actuelle, Publié dans Astronomie de la nature , les chercheurs dirigés par Yichen Zhang du RIKEN Cluster for Pioneering Research et Jonathan C. Tan de l'Université Chalmers et de l'Université de Virginie, utilisé le réseau de télescopes Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) dans le nord du Chili pour observer, à haute résolution spatiale, une région de formation d'étoiles connue sous le nom d'IRAS07299-1651, qui se situe à 1,68 kiloparsecs, ou environ 5, 500 années-lumière, une façon.
Les observations ont montré que déjà à ce stade précoce, le nuage contient deux objets, une étoile centrale massive "primaire" et une autre étoile formant "secondaire", également de grande masse. Pour la première fois, l'équipe de recherche a pu utiliser ces observations pour déduire la dynamique du système. Les observations ont montré que les deux étoiles en formation sont séparées par une distance d'environ 180 unités astronomiques, une unité approximativement égale à la distance de la terre au soleil. D'où, ils sont assez éloignés. Ils sont actuellement en orbite l'un autour de l'autre avec une période d'au plus 600 ans, et avoir une masse totale au moins 18 fois supérieure à celle de notre soleil.
Selon Zhang, "C'est une découverte passionnante car nous avons longtemps été perplexes quant à la question de savoir si les étoiles se forment en binaires lors de l'effondrement initial du nuage de formation d'étoiles ou si elles sont créées au cours des étapes ultérieures. Nos observations montrent clairement que la division en étoiles binaires a lieu tôt, alors qu'ils sont encore dans leur enfance."
Une autre conclusion de l'étude est que les étoiles binaires sont nourries à partir d'un disque commun alimenté par le nuage qui s'effondre et favorisent un scénario dans lequel l'étoile secondaire du binaire s'est formée à la suite de la fragmentation du disque à l'origine autour du primaire. Cela permet à la protoétoile secondaire initialement plus petite de "voler" la matière tombante de son frère et, finalement, elles devraient émerger comme des "jumeaux" assez similaires.
Tan ajoute, "C'est un résultat important pour comprendre la naissance des étoiles massives. De telles étoiles sont importantes dans tout l'univers, notamment pour produire, à la fin de leur vie, les éléments lourds qui composent notre Terre et se trouvent dans notre corps."
Zhang conclut, "Ce qui est important maintenant, c'est de regarder d'autres exemples pour voir s'il s'agit d'une situation unique ou de quelque chose de commun pour la naissance de toutes les étoiles massives."
