Les astronomes pensent qu'ils ont une idée de la façon dont les étoiles de la taille du Soleil se réunissent. Ils peuvent continuellement se nourrir de ce «beignet» de matière, tandis que de puissants jets de rayonnement s'échappent de leurs pôles. Le matériau peut continuer à s'accumuler sur l'étoile tout en évitant ce rayonnement, qui normalement le projeterait dans l'espace.
Les astronomes utilisant le radiotélescope Very Large Array (VLA) de la National Science Foundation ont découvert des preuves clés qui pourraient les aider à comprendre comment des étoiles très massives peuvent se former.
«Nous pensons que nous savons comment se forment les étoiles comme le Soleil, mais il est très difficile de déterminer comment une étoile 10 fois plus massive que le Soleil peut accumuler autant de masse. Les nouvelles observations avec le VLA ont fourni des indices importants pour résoudre ce mystère », a déclaré Maria Teresa Beltran, de l'Université de Barcelone en Espagne.
Beltran et d'autres astronomes d'Italie et d'Hawaï ont étudié une jeune étoile massive appelée G24 A1 à environ 25 000 années-lumière de la Terre. Cet objet est environ 20 fois plus massif que le Soleil. Les scientifiques ont rapporté leurs conclusions dans le numéro du 28 septembre de la revue Nature.
Les étoiles se forment lorsque des nuages interstellaires géants de gaz et de poussière s'effondrent par gravité, compactant le matériau en ce qui devient l'étoile. Alors que les astronomes croient qu'ils comprennent assez bien ce processus pour les petites étoiles, le cadre théorique s'est heurté à un accroc avec des étoiles plus grandes.
"Lorsqu'une étoile atteint environ huit fois la masse du Soleil, elle diffuse suffisamment de lumière et d'autres rayonnements pour arrêter l'inflation supplémentaire de matière", a expliqué Beltran. "Nous savons qu'il y a beaucoup d'étoiles plus grandes que cela, alors la question est, comment obtiennent-elles autant de masse?"
Une idée est que l'inflation de matière forme un disque tourbillonnant autour de l'étoile. La majeure partie du rayonnement s'échappant sans toucher le disque, le matériau peut continuer à tomber dans l'étoile du disque. Selon ce modèle, certains matériaux seront projetés vers l'extérieur le long de l'axe de rotation du disque en de puissants débits sortants.
"Si ce modèle est correct, il devrait y avoir du matériel tombant vers l'intérieur, se précipitant vers l'extérieur et tournant autour de l'étoile en même temps", a déclaré Beltran. "En fait, c'est exactement ce que nous avons vu dans le G24 A1. C'est la première fois que les trois types de mouvement sont observés dans une seule jeune étoile massive », a-t-elle ajouté.
Les scientifiques ont tracé des mouvements de gaz autour de la jeune étoile en étudiant les ondes radio émises par les molécules d'ammoniac à une fréquence proche de 23 GHz. Le décalage Doppler de la fréquence des ondes radio leur a donné des informations sur les mouvements du gaz. Cette technique leur a permis de détecter un gaz tombant vers l'intérieur vers un gros «beignet», ou tore, entourant le disque présumé en orbite autour de la jeune étoile.
"Notre détection de gaz tombant vers l'intérieur vers l'étoile est une étape importante", a déclaré Beltran. L'inflation du gaz est compatible avec l'idée d'un matériau s'accumulant sur l'étoile d'une manière non sphérique, comme dans un disque. Cela soutient cette idée, qui est l'un des nombreux moyens proposés pour que les étoiles massives accumulent leur grande masse. D'autres incluent des collisions d'étoiles plus petites.
«Nos résultats suggèrent que le modèle de disque est un moyen plausible de faire des étoiles jusqu'à 20 fois la masse du Soleil. Nous continuerons d'étudier le G24 A1 et d'autres objets pour améliorer notre compréhension », a déclaré Beltran.
Beltran a travaillé avec Riccardo Cesaroni et Leonardo Testi de l'Observatoire astrophysique d'Arcetri de l'INAF à Firenze, en Italie, Claudio Codella et Luca Olmi de l'Institut de radioastronomie de l'INAF à Firenze, en Italie, et Ray Furuya du télescope japonais Subaru à Hawaï.
L'Observatoire national de radioastronomie est un établissement de la National Science Foundation, exploité en vertu d'un accord de coopération par Associated Universities, Inc.
Source d'origine: communiqué de presse de l'ORANO
