Pour la première fois, des astronomes ont observé un disque de formation planétaire autour d’une jeune étoile dans une autre galaxie que la Voie lactée. Cette découverte, réalisée grâce au Grand réseau millimétrique/submillimétrique d’Atacama (ALMA) au Chili, n’est que le point de départ de futures recherches passionnantes sur la formation des étoiles et des planètes au-delà de notre galaxie.
Une équipe internationale d’astronomes dirigée par le département de physique de l’Université de Durham a découvert un disque de formation planétaire, en rotation, autour d’une jeune étoile massive située dans une pépinière stellaire appelée N180, dans le Grand Nuage de Magellan, une galaxie voisine de la Voie lactée. Un jalon important pour l’astronomie.
En effet, c’est la première fois qu’un tel disque, identique à ceux qui forment les planètes de notre galaxie, est observé en dehors de notre galaxie. Réalisée grâce au Grand réseau millimétrique/submillimétrique d’Atacama (ALMA), dont l’Observatoire européen austral (ESO) est partenaire, cette observation offre une perspective nouvelle sur les processus de formation stellaire et planétaire dans l’univers. Les détails sont disponibles dans la revue Nature.
Un disque d’accrétion, clé de la formation stellaire et planétaire
Le système HH 1177 représente un cas d’étude exceptionnel pour les astronomes. Le Grand Nuage de Magellan, situé à environ 160 000 années-lumière de la Terre, offre une opportunité d’observer des phénomènes astronomiques similaires à ceux de notre propre galaxie, mais dans un contexte différent.
Le disque d’accrétion détecté autour de la jeune étoile HH 1177 possède une structure composée de gaz et de poussière en rotation, qui joue un rôle clé dans l’alimentation et la croissance de l’étoile. Cette structure est semblable à celles observées dans la Voie lactée, suggérant ainsi des processus de formation stellaire et planétaire universels. Anna McLeod, à la tête de cette étude, déclare dans un communiqué : « Quand j’ai vu pour la première fois des preuves d’une structure en rotation dans les données ALMA, je ne pouvais pas croire que nous avions détecté le premier disque d’accrétion extragalactique. C’était un moment spécial ».
Les observations initiales du système HH 1177 ont été réalisées à l’aide de l’instrument MUSE, monté sur le Very Large Telescope (VLT) de l’Observatoire Européen Austral (ESO). Ces observations ont révélé l’existence d’un jet, un flux de matière éjecté à grande vitesse, émanant d’une étoile en formation. Ce jet est un indicateur clé de l’accrétion, le processus par lequel l’étoile jeune attire et accumule la matière de son environnement. La détection de ce jet a ensuite permis de confirmer, indirectement, la présence du disque d’accrétion.
Plus précisément, comme la matière est attirée vers une étoile en croissance, elle ne peut pas se diriger directement sur elle ; au lieu de cela, elle s’aplatit en un disque tournant autour de l’étoile. Plus près du centre, le disque tourne plus vite, et cette différence de vitesse est la preuve irréfutable qui montre aux astronomes qu’un disque d’accrétion est présent.
Les mesures de fréquence détaillées d’ALMA ont donc permis aux auteurs de l’étude de distinguer la rotation caractéristique d’un disque, confirmant ainsi la toute première détection d’un disque autour d’une jeune étoile extragalactique.
Des conditions uniques dans le Grand Nuage de Magellan
Les étoiles massives, comme celle observée ici, se forment beaucoup plus rapidement et vivent beaucoup moins longtemps que les étoiles de faible masse comme le Soleil. Dans notre galaxie, ces étoiles massives sont notoirement difficiles à observer et sont souvent masquées par la matière poussiéreuse à partir de laquelle elles se forment au moment où un disque se développe autour d’elles.
Mais le Grand Nuage de Magellan présente un environnement astrophysique distinct de celui de notre galaxie : une faible densité en poussière cosmique. Cette particularité joue un rôle crucial dans l’observation astronomique, car elle réduit considérablement l’obscurcissement et la dispersion de la lumière.
Cette transparence relative permet aux télescopes comme ALMA d’obtenir des images plus nettes et plus détaillées des objets célestes. Dans le cas du système HH 1177, cette clarté a été essentielle pour observer directement le disque d’accrétion et les jets émanant de la jeune étoile. Les astronomes ont ainsi pu étudier les processus de formation stellaire et planétaire avec une précision sans précédent, observant des phénomènes qui, dans d’autres conditions, auraient été masqués par la poussière interstellaire.
Implications pour la compréhension de l’Univers
La découverte d’un disque de formation planétaire dans le Grand Nuage de Magellan transcende les frontières de notre connaissance astronomique, suggérant une universalité des processus de formation stellaire et planétaire à travers le cosmos. Jusqu’à présent, notre compréhension de ces phénomènes était principalement basée sur les observations au sein de la Voie lactée. Cette nouvelle observation indique que les mécanismes de condensation de la matière en étoiles et planètes, longtemps considérés comme spécifiques à notre galaxie, sont en fait des processus cosmiques répandus.
Cette universalité renforce l’idée que les lois de la physique et de l’astrophysique sont constantes à travers l’univers, un concept fondamental pour les théories actuelles sur la formation et l’évolution des galaxies. En outre, cette découverte stimule l’intérêt pour l’exploration d’autres galaxies, ouvrant la voie à de futures recherches qui pourraient révéler des variations ou des similitudes inattendues dans la formation stellaire et planétaire à travers l’univers.
McLeod conclut : « Nous sommes à une époque de progrès technologiques rapides en matière d’installations astronomiques. Pouvoir étudier comment les étoiles se forment à des distances aussi incroyables et dans une galaxie différente est très excitant ».
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