Les astronomes ont obtenu la première vue détaillée de face d'un disque gazeux alimentant la croissance d'un bébé étoile massive. Ils ont découvert qu'il partage de nombreuses caractéristiques communes avec des bébés étoiles plus légères. Cela implique que le processus de formation des étoiles est le même, quelle que soit la masse finale de l'étoile résultante. Cette découverte ouvre la voie à une compréhension plus complète de la formation des étoiles.

Une protoétoile, un bébé star encore en train de se former, est alimenté par un disque de gaz environnant tombant vers le centre. Les détails du processus, comme pourquoi les étoiles se forment avec une large gamme de masses, sont encore flous. Des étoiles de faible masse se forment à proximité du système solaire, permettant aux astronomes de voir le processus de près. D'autre part, les protoétoiles massives sont rares, et même les plus proches sont situés assez loin de nous.

Kazuhito Motogi, professeur assistant à l'Université de Yamaguchi, Japon, et son équipe ont utilisé l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) pour observer une protoétoile massive appelée G353.273+0.641 (ci-après G353). Situé à 5500 années-lumière dans la constellation du Scorpion, G353 a une masse 10 fois plus grande que le Soleil, et continue de croître. C'est une cible unique parmi les protoétoiles massives car nous pouvons voir son disque gazeux d'en haut. ALMA a révélé des vues détaillées de plusieurs autres étoiles infantiles massives, cependant, la plupart d'entre eux sont dans des configurations de bord, rendant difficile de voir les régions internes des disques.

Les observations d'ALMA ont capturé un disque en rotation autour de G353 avec un rayon huit fois plus grand que l'orbite de Neptune. Cela semble énorme, mais c'est l'un des plus petits disques jamais trouvés autour d'une protoétoile massive. ALMA a également découvert que le disque est entouré d'une enveloppe de gaz trois fois plus grande que le disque.

"Nous avons mesuré le taux de chute de gaz de l'enveloppe extérieure au disque intérieur, " dit Motogi. " Cela nous aide à estimer l'âge du bébé star. Étonnamment, il n'a que 3000 ans, le plus jeune parmi les protoétoiles massives connues. Nous assistons à la première phase de croissance d'une étoile géante."

De façon intéressante, le disque n'est pas uniforme; le côté sud-est du disque est plus brillant que les autres parties. C'est la première fois que des astronomes voient un disque asymétrique autour d'une protoétoile massive. L'équipe a également constaté que le disque est très instable et va se fragmenter. Le disque inégal peut être causé par cette instabilité. Ces caractéristiques sont souvent observées autour de petites protoétoiles, suggérant que les processus physiques essentiels sont les mêmes dans la formation d'étoiles de faible masse et de masse élevée.

"Des études précédentes avaient laissé entendre que le processus de formation pouvait être différent pour des étoiles de masses différentes, " dit Motogi. "Nos nouvelles observations montrent la similitude. C'est une étape importante pour comprendre comment les protoétoiles massives gagnent de la masse à partir de l'environnement."