Communiqué de presse

ALMA observe de très près la dramatique naissance d'une étoile

20 août 2013

Des astronomes utilisant le Grand Réseau d’Antennes (sub-)millimétrique de l'Atacama (ALMA) ont obtenu une formidable vue rapprochée de la matière s'échappant d'une étoile nouvellement formée. En observant la lueur émise par les molécules de monoxyde de carbone dans un objet baptisé Herbig-Haro 46/47, ils ont découvert que ses jets sont bien plus énergétiques que prévu. Les nouvelles images très détaillées ont également révélé l'existence d'un jet encore inconnu pointant dans une direction radicalement différente.

Les jeunes étoiles constituent de vigoureux objets qui éjectent la matière à des vitesses proches du million de kilomètres par heure. Lorsque cette matière entre en interaction avec le gaz environnant, elle émet une lueur, créant par là-même un objet de type Herbig-Haro [1]. Herbig Haro 46/47, qui se situe à environ 1400 années-lumière de la Terre dans la constellation australe de Véla (Les Voiles), en constitue un formidable exemple. Cet objet a été étudié au moyen du réseau ALMA alors que ce dernier était encore en phase de construction, bien avant qu'il ne soit doté de l'intégralité des antennes qui le constituent aujourd'hui, donc.

Les nouvelles images révèlent le détail de deux jets, l'un se déplaçant en direction de la Terre, l'autre s'en éloignant. Le second jet était quasiment invisible sur les images antérieures acquises dans le domaine visible, en raison de l'obscurcissement généré par les nuages de poussière entourant l'étoile nouvellement formée. ALMA n'a pas seulement fourni des images dotées d'une meilleure résolution – comparée aux instruments plus anciens, il a également permis aux astronomes de mesurer la vitesse à laquelle la matière incandescente se déplace dans l'espace.

Ces nouvelles observations de Herbig Haro 46/47 révèlent que certains des matériaux éjectés sont dotés de vitesses bien plus élevées que celles mesurées auparavant. Cela signifie que le gaz qui s'échappe transporte bien plus d'énergie et de moment cinétique que nous le pensions.

Le leader de l'équipe et premier auteur de cette nouvelle étude, Héctor Arce (Université de Yale, Etats-Unis), nous explique que « l'extrême sensibilité d'ALMA permet la détection de caractéristiques auparavant invisibles dans cette source, tel ce jet de gaz très rapide. Il semble également qu'il s'agisse là d'un cas d'école : un modèle simple au sein duquel le jet moléculaire résulte d'un vent étendu en provenance de la jeune étoile. »

Les observations ont requis un temps d'observation de cinq heures seulement – bien qu'ALMA ait été encore en phase de construction à cette époque. Des observations de semblable qualité auraient requis un temps d'observation dix fois plus élevé avec d'autres télescopes.

« Le niveau de détail qui caractérise les images de Herbig Haro 46/47 est stupéfiant. D'autant plus impressionnant que ces images ont été acquises lors de la première phase d'exploitation scientifique d'ALMA. Dans l'avenir, ALMA procurera des images encore meilleures que celles-ci en une fraction de temps » ajoute Stuartt Corder (Observatoire Unifié ALMA, Chili), l'un des co-auteurs de cette nouvelle étude.

Diego Mardones (Université du Chili), autre co-auteur de cette étude, souligne que « ce système est semblable aux étoiles de faible masse les plus isolées en cours de formation, sur le point de naître donc. Ce qui fait l'originalité de ce système : le jet impacte le nuage d'un côté de la jeune étoile et s'échappe du nuage de l'autre côté. Il constitue donc un formidable objet d'étude de l'impact des vents stellaires sur le nuage à partir duquel la nouvelle étoile s'est formée. »

La résolution et la sensibilité qui caractérisent ces images acquises par ALMA ont également permis à l'équipe de découvrir l'existence d'un jet inconnu, provenant selon toute vraisemblance d'un compagnon de faible masse de la jeune étoile. Ce jet secondaire figure dans une direction perpendiculaire à l'objet principal et semble creuser son propre chemin au sein du nuage environnant.

Héctor Arce concludes that "ALMA has made it possible to detect features in the observed outflow much more clearly than previous studies. This shows that there will certainly be many surprises and fascinating discoveries to be made with the full array. ALMA will certainly revolutionise the field of star formation!"

Héctor Arce conclut ainsi : « ALMA a permis de déterminer les caractéristiques du jet de matière observé bien plus efficacement que toute étude antérieure. Cela augure de nombreuses surprises et de fascinantes découvertes à venir au moyen du réseau complet. ALMA révolutionnera sans aucun doute notre connaissance des processus de formation des étoiles ! »

Notes

[1] Les astronomes George Herbig et Guillermo Haro ne furent pas les découvreurs de l'un de ces objets qui portent à présent leurs noms, mais ils furent les premiers à étudier dans le détail le spectre de ces étranges objets. Ils ont découvert qu'il ne s'agissait pas de simples nuages de gaz et de poussières qui réfléchissaient la lumière, ou brillaient sous l'effet de la lumière ultraviolette en provenance de jeunes étoiles, mais qu'ils constituaient une nouvelle classe d'objets associés à des chocs créés par la matière éjectée à des vitesses élevées dans les régions de formation d'étoiles.

Plus d'informations

ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) est un équipement international pour l'astronomie. Il est le fruit d'un partenariat entre l'Europe, l'Amérique du Nord et l'Asie de l'Est en coopération avec la République du Chili. ALMA est financé en Europe par l'ESO (Observatoire Européen Austral), en Amérique du Nord par la NSF (Fondation Nationale de la Science) en coopération avec le NRC (Conseil National de la Recherche au Canada) et le NSC (Conseil National de la Science à Taïwan), en Asie de l'Est par les Instituts Nationaux des Sciences Naturelles (NINS) du Japon avec l'Academia Sinica (AS) à Taïwan. La construction et les opérations d'ALMA sont pilotées par l'ESO pour l'Europe, par le National Radio Astronomy Observatory (NRAO), dirigé par Associated Universities, Inc. (AUI) pour l'Amérique du Nord et par le National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) pour l'Asie de l'Est. L'Observatoire commun ALMA (JAO pour Joint ALMA Observatory) apporte un leadership et un management unifiés pour la construction, la mise en service et l'exploitation d'ALMA.

Ce travail de recherche a fait l'objet d'un article intitulé « ALMA Observations of the HH 46/47 Molecular Outflow » par Héctor Arce et al, à paraître dans la revue Astrophysical Journal.

L'équipe est composée de Héctor G. Arce (Université de Yale, New Haven, Etats-Unis), Diego Mardones (Université du Chili, Santiago, Chili), Stuartt A. Corder (Observatoire Unifié ALMA, Santiago, Chili), Guido Garay (Université du Chili), Alberto Noriega-Crespo (Centre de Traitement et d'Analyse Infrarouge, Institut de Technologie de Californie, Pasadena, Etats-Unis) et Alejandro C. Raga (Institut des Sciences Nucléaires, Mexique).

L'ESO est la première organisation intergouvernementale pour l'astronomie en Europe et l'observatoire astronomique le plus productif au monde. L'ESO est soutenu par 15 pays : l'Allemagne, l'Autriche, la Belgique, le Brésil, le Danemark, l'Espagne, la Finlande, la France, l'Italie, les Pays-Bas, le Portugal, la République Tchèque, le Royaume-Uni, la Suède et la Suisse. L'ESO conduit d'ambitieux programmes pour la conception, la construction et la gestion de puissants équipements pour l'astronomie au sol qui permettent aux astronomes de faire d'importantes découvertes scientifiques. L'ESO joue également un rôle de leader dans la promotion et l'organisation de la coopération dans le domaine de la recherche en astronomie. L'ESO gère trois sites d'observation uniques, de classe internationale, au Chili : La Silla, Paranal et Chajnantor. À Paranal, l'ESO exploite le VLT « Very Large Telescope », l'observatoire astronomique observant dans le visible le plus avancé au monde et deux télescopes dédiés aux grands sondages. VISTA fonctionne dans l'infrarouge. C'est le plus grand télescope pour les grands sondages. Et, le VLT Survey Telescope (VST) est le plus grand télescope conçu exclusivement pour sonder le ciel dans la lumière visible. L'ESO est le partenaire européen d'ALMA, un télescope astronomique révolutionnaire. ALMA est le plus grand projet astronomique en cours de réalisation. L'ESO est actuellement en train de programmer la réalisation d'un télescope européen géant (E-ELT pour European Extremely Large Telescope) de la classe des 39 mètres qui observera dans le visible et le proche infrarouge. L'E-ELT sera « l'œil le plus grand au monde tourné vers le ciel ».

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Courriel: dmardone@das.uchile.cl

Stuartt Corder
Joint ALMA Observatory
Santiago, Chile
Courriel: scorder@alma.cl

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Ce texte est une traduction du communiqué de presse de l'ESO eso1336.