Le modèle, présenté aujourd'hui lors d'une réunion de l'American Astronomical Society, suit la façon dont le gaz dans les nuages moléculaires se comprime pour former des étoiles. Les simulations prédisent que ces nuages deviendront de plus en plus turbulents et développeront des structures similaires à celles observées autour des protoétoiles, preuve des mouvements complexes des étoiles nouveau-nées et des disques qui les entourent.
Ces simulations révèlent également comment les gaz turbulents façonnent les disques en distribuant des grains de poussière de la taille du micron dans les anneaux minces et poussiéreux couramment observés dans les disques formant des planètes.
"La turbulence joue un rôle important dans le mélange des éléments rocheux des planètes à travers le disque", a déclaré Zachary Hafen, chercheur postdoctoral au département d'astronomie de l'Université du Texas à Austin. "Cela explique pourquoi les étoiles sœurs ont tendance à héberger des planètes de même composition, même si elles se sont formées dans des parties différentes du même disque."
La formation des étoiles est un processus complexe. Les nuages moléculaires dans l’espace s’effondrent sur des millions, voire des milliards d’années, formant des amas de gaz et de poussière plus petits et plus denses. À l’intérieur de ces amas, des mouvements turbulents créent des poches de gaz comprimé pouvant atteindre des conditions propices à la formation d’étoiles. Dans les régions denses et intérieures, le gaz s'effondre sous sa propre gravité et forme une protoétoile, les graines des futures étoiles. Pendant ce temps, le gaz restant entoure la protoétoile et forme un disque circumstellaire qui est le berceau des planètes.
Les scientifiques doivent encore observer et comprendre exactement comment les nuages de gaz s’effondrent pour former des étoiles. Mais les astronomes ont fait d’énormes progrès dans la compréhension de ce qui façonne les propriétés de ces étoiles et de leurs disques natals. Ils savent, par exemple, que les étoiles nouveau-nées sont des rotateurs incroyablement rapides, avec des vitesses de surface dépassant parfois 100 kilomètres par seconde.
Les astronomes ont également appris que le bord intérieur des disques environnants, là où les planètes devraient se former, est remarquablement uniforme.
"Indépendamment de la masse de la protoétoile ou du rayon du disque, la température au bord du disque interne est presque la même", a déclaré Hafen. "Donc, quel que soit le processus qui fixe cette température, il doit être assez universel, et nous pensons que ce processus a quelque chose à voir avec la turbulence."
