• Astrophysique: les observations du réseau ALMA suggèrent pour la première fois que les étoiles massives se forment comme des étoiles légères! ____¤201907

     

    Une étude, dont les résultats intitulés «The first bird's-eye view of a gravitationally unstable accretion disk in high-mass star formation» ont été publiés dans la revue The Astrophysical Journal Letters et sont disponibles en pdf, rapporte que les observations du réseau ALMA suggèrent pour la première fois que les étoiles massives se forment comme des étoiles légères.

     

    Rappelons tout d'abord que «la majorité des étoiles dans la Voie lactée sont des naines rouges», souvent en couple, chacune étant peu massive (leur masse est plus petite que celle du Soleil) et que l'on parle d'étoile massive quand on considère une étoile «contenant au moins huit masses solaires».

     

    Les étoiles massives «ont un rôle essentiel dans l'évolution chimique des galaxies» et «dans les conditions permettant l'apparition de la vie» car «elles sont au cœur de la nucléosynthèse stellaire des éléments du carbone jusqu'au fer que l'on retrouve dans nos cellules». D'autre part, les étoiles massives sont très lumineuses de sorte que «le souffle de leur rayonnement va influencer les conditions d'effondrement des nuages moléculaires et poussiéreux qui vont donner lieu à la naissance de nouvelles étoiles».

     

    Dans ce contexte, l'étude ici présentée s'est focalisée «sur la source du nom de G353.273+0.641 (en abrégé G353) située dans la constellation du Scorpion à environ 5.500 années-lumière du Système solaire»: il ne s'agit pas encore d'une étoile massive sur la séquence principale mais d'une protoétoile «entourée d'un disque d'accrétion et d'une enveloppe stellaire alimentant encore ce disque et la croissance de la protoétoile» dans laquelle les réactions de fusion (et a fortiori «le fameux cycle CNO du carbone de Bethe-Weizsäcker») n'ont pas encore vraiment commencé.

     

    En réalité, elle tire son énergie lumineuse «du processus de contraction gravitationnelle théorisé au XIXe siècle par Kelvin et Helmoltz». Les observations indiquent cependant «que la protoétoile G353 contient déjà 10 masses solaires et que sa croissance se poursuit».

     

    Comme «c'est la première fois que l'on voit perpendiculairement le plan du disque entourant une protoétoile massive» avec le réseau ALMA» (jusqu'ici «de jeunes étoiles légères, encore entourées d'un disque protoplanétaire» ont pu être étudiées avec cet instrument, «ainsi que des étoiles massives, mais elles étaient vues presque dans le plan du disque les entourant encore»), il est apparu «que le rayon du disque autour de G353 est huit fois supérieur à celui de l'orbite de Neptune, ce qui en fait un des plus petits observés autour d'une protoétoile massive».

     

    De plus, «il a été possible de mesurer le taux de chute de la matière de l'enveloppe de gaz trois fois plus grande que le disque autour de G353 vers ce disque», ce qui a permis «d'estimer l'âge de la protoétoile: 3.000 ans tout au plus», ce qui fait d'elle «la plus jeune protoétoile connue à ce jour».

     

    Surtout, il a été mis en évidence «que le disque entourant G353 n'est pas uniformément brillant donc pas uniforme tout simplement du point de vue de la densité et de la température»: en particulier, le sud-est du disque est «plus brillant que l'autre partie». Il s'agit d'une grande première «pour un disque autour d'une protoétoile massive avec, en bonus, la découverte d'instabilité montrant que le disque est sur le point de se fragmenter».

     

    Du fait qu'on «connait des caractéristiques tout à fait similaires dans le cas des protoétoiles de plus petites masses», ces observations suggèrent «que le processus à l'œuvre, que ce soit par exemple dans le cas du protosoleil ou de G353, est le même et qu'il existerait donc une sorte de théorie universelle de la naissance des étoiles».

     

     


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