Image composite en pseudo-couleur ALMA des sorties de gaz des bébés étoiles dans la région du centre galactique. Le gaz se déplaçant vers nous est représenté en bleu et le gaz s'éloignant de nous est représenté en rouge. Crédit :ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Lu et al
Les astronomes ont trouvé un certain nombre de bébés étoiles se cachant autour du centre de la Voie lactée à l'aide du grand réseau millimétrique/submillimétrique d'Atacama (ALMA). Des études antérieures avaient suggéré que l'environnement y est trop dur pour former des étoiles en raison des fortes forces de marée, champs magnétiques puissants, particules de haute énergie, et des explosions de supernova fréquentes. Ces résultats indiquent que la formation d'étoiles est plus résistante que les chercheurs ne le pensaient. Ces observations suggèrent qu'il existe une activité de formation d'étoiles omniprésente cachée profondément dans le gaz moléculaire dense, ce qui peut permettre la possibilité d'une future explosion de formation d'étoiles autour du centre galactique.
"C'est comme entendre les cris des bébés dans un endroit que nous pensions être stérile, " dit Xing Lu, astronome à l'Observatoire national d'astronomie du Japon. « Il est très difficile pour les bébés de naître et de grandir sainement dans un environnement trop bruyant et instable. Cependant, nos observations prouvent que même dans les zones fortement perturbées autour du Centre Galactique, Les bébés étoiles se forment encore."
Les étoiles se forment dans des nuages cosmiques rassemblés par gravité. Si quelque chose interfère avec les processus entraînés par la gravité, la formation d'étoiles sera supprimée. Il existe de nombreuses sources potentielles d'interférences dans la Zone Moléculaire Centrale (CMZ) de la Voie Lactée, situé dans un rayon de 1000 années-lumière du Centre Galactique. Les exemples incluent de fortes turbulences qui remuent les nuages et les empêchent de se contracter, ou de forts champs magnétiques peuvent soutenir le gaz contre l'effondrement auto-gravitationnel. En réalité, les observations précédentes ont indiqué que la formation d'étoiles ici est beaucoup moins efficace; à l'exception d'une région active de formation d'étoiles appelée Sagittaire B2 (Sgr B2).
Lu et ses collègues ont utilisé ALMA pour résoudre le mystère de la suppression de la formation d'étoiles dans la plupart de la CMZ. Les régions cibles contiennent une grande quantité de gaz, mais aucune formation d'étoiles n'est attendue. Contrairement à l'image traditionnelle, l'équipe a découvert plus de 800 noyaux denses de particules de gaz et de poussière dans la CMZ. "La découverte amène à se demander s'il s'agit réellement d'"œufs d'étoiles" ou non, " dit Lu. Pour rechercher des signes révélateurs de la formation d'étoiles indiquant des œufs stellaires, l'équipe a de nouveau utilisé ALMA pour rechercher des sorties de gaz énergétiques, qui sont comme les cris de naissance des bébés étoiles. Grâce à la haute sensibilité et à la haute résolution spatiale d'ALMA, pour la première fois, ils ont détecté 43 petits et faibles écoulements dans les nuages. C'est une preuve sans ambiguïté de la formation continue d'étoiles. Il s'est avéré que de nombreux bébés étoiles se cachaient dans des régions que l'on pensait impropres à la croissance stellaire.
Le petit nombre de sorties détectées est un autre mystère. Considérant le fait que plus de 800 "œufs stellaires" ont été trouvés, le petit nombre de "bébés stellaires" pourrait indiquer que l'activité de formation d'étoiles dans la CMZ en est à sa phase très précoce. « Même si un grand nombre de sorties peut encore être caché dans les régions, nos résultats peuvent suggérer que nous assistons au début de la prochaine vague de formation d'étoiles actives, " dit Lou.
"Bien que des observations précédentes aient suggéré que les taux globaux de formation d'étoiles sont supprimés à environ 10 % dans les nuages moléculaires géants du Centre Galactique, cette observation montre que les processus de formation des étoiles cachés dans les nuages de gaz moléculaire dense ne sont pas très différents de ceux du voisinage solaire, " explique Shu-ichiro Inutsuka, professeur à l'Université de Nagoya et co-auteur du document de recherche. "Le rapport du nombre de noyaux formant des étoiles aux noyaux sans étoiles semble être seulement quelques fois plus petit que celui du voisinage solaire. Cela peut être considéré comme le rapport de leurs durées de vie respectives. Nous pensons que la durée moyenne de l'étape centrale sans étoile dans le centre galactique pourrait être un peu plus longue que dans le voisinage solaire. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour expliquer pourquoi il en est ainsi. »
L'équipe de recherche analyse actuellement les données d'observation à plus haute résolution d'ALMA pour la CMZ et vise à étudier les propriétés des disques d'accrétion autour des bébés étoiles qui entraînent les sorties de gaz. En comparant avec d'autres régions de formation d'étoiles, ils espèrent mieux comprendre la formation des étoiles dans la CMZ, des nuages aux protoétoiles, et de la chimie aux champs magnétiques.