La plus belle vue à ce jour d'une énorme étoile en cours de formation au sein d'un nuage sombre a été observée grâce au nouveau réseau d'antennes ALMA installé au Chili.
Ce foetus stellaire observé dans notre galaxie la Voie lactée devrait à terme donner naissance à une étoile très brillante d'une masse avoisinant les 100 masses solaires.
Les étoiles les plus massives et les plus brillantes de la galaxie se développent au sein de nuages froids et sombres, ce qui rend difficile leur observation prénatale.
Une équipe internationale d'astronomes a réussi l'exploit en ayant recours à l'extrême sensibilité d'ALMA dans le domaine des micro-ondes. Elle a ainsi pu suivre le monstre stellaire en cours de formation à environ 11 000 années-lumière de la Terre, dans un nuage baptisé le Nuage sombre de Spitzer.
Le saviez-vous?
L'expression « étoiles massives » est employée par les astronomes pour désigner celles dont la masse est au moins 10 fois supérieure à la masse du Soleil. Cette expression se réfère à la masse d'une étoile, non à sa taille.
La formation des étoiles massives
Les astrophysiciens avancent deux théories pour expliquer le processus de formation des étoiles les plus massives :
Dans le premier scénario, le nuage sombre parental se fragmente en plusieurs petits morceaux. L'effondrement conduit à la formation d'étoiles.
Dans le second, l'intégralité du nuage s'effondre sur lui-même. La matière tombe vers le centre du nuage pour y former une ou plusieurs étoiles.
Les observations actuelles plaident nettement en faveur de la seconde hypothèse selon laquelle la formation des étoiles massives résulterait d'un effondrement global.
Déjà, des observations du télescope spatial Spitzer de la NASA et de l'observatoire spatial Herschel avaient révélé le caractère exceptionnel du Nuage sombre de Spitzer.
L'équipe pilotée par le chercheur Nicolas Peretto de l'Université de Cardiff au Royaume-Uni a eu recours à ALMA pour observer dans le détail tant la quantité de poussière que le mouvement du gaz autour du nuage sombre.
« Les étonnantes observations d'ALMA nous ont permis de sonder pour la toute première fois les profondeurs de ce nuage. Nous voulions voir comment les gigantesques étoiles se forment et croissent, et nous avons très certainement atteint notre objectif! L'une des sources que nous avons trouvées est un géant absolu - le plus vaste noyau protostellaire jamais découvert dans la Voie lactée. »
— Nicolas Peretto
Le noyau de l'étoile embryonnaire est d'une masse supérieure à 500 fois celle de notre Soleil. Les observations montrent que de la matière continue de tomber en son centre, ce qui augmente encore sa masse. Selon les chercheurs, cette matière s'effondrera peut-être pour former une jeune étoile de masse voisine de 100 masses solaires.
« Cet objet devrait conduire à la formation d'une étoile 100 fois plus massive que le Soleil. Seule une étoile de la Voie lactée sur 10 000 environ atteint une telle masse! »
— Nicolas Peretto
Les présentes observations ont été effectuées durant la première phase d'exploitation scientifique d'ALMA, alors que le quart seulement du réseau d'antennes est opérationnel.
Le détail de ces travaux est publié dans la revue Astronomy & Astrophysics.
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