Échographie » d`un géant stellaire en formation par l

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ATTENTION : INFORMATION SOUS EMBARGO
JUSQU’AU MERCREDI 10 JUILLET, 12H00 (heure de Paris)
Paris, le 10 juillet 2013
« Échographie » d'un géant stellaire en formation par
l’observatoire ALMA
Dans le cadre d’une coopération internationale, des astrophysiciens du CEA, du CNRS
et des Universités Bordeaux 1 et Paris-Diderot ont pu identifier le mécanisme de
formation d’une étoile cinquante à cent fois plus grosse que le Soleil, située à 11 000
années-lumière de la Terre. Grâce aux relevés d’ALMA, les chercheurs ont réussi à
sonder le nuage moléculaire dans lequel cet astre de taille exceptionnelle est en train
de naître. Ces résultats sont publiés dans Astronomy & Astrophysics le 10 juillet.
Les nuages moléculaires, composés principalement d’hydrogène moléculaire et de
poussières, sont des régions cosmiques suffisamment denses pour permettre la formation
d’étoiles. Il existe deux théories sur la formation des étoiles massives. L'une d'elles prédit que
le nuage moléculaire se fragmente d’abord en plusieurs poches de gaz, chacune s'effondrant
ensuite sur elle-même pour donner naissance à une étoile de masse proportionnelle à la
taille de chaque fragment. Le deuxième scénario est plus « dramatique » : le nuage entier
s’effondre sur lui-même, la matière étant attirée vers le centre, il se densifie et engendre un
astre géant.
Le progéniteur stellaire observé au centre du nuage moléculaire observé par ALMA est le
plus massif de toute la Voie Lactée (500 fois la masse du Soleil, et en augmentation
continue). Situé à 11 000 années-lumière de nous, il a déjà été scruté par l’observatoire
spatial Herschel, dont les résultats laissaient penser que les mécanismes de formation
correspondent plutôt au deuxième scénario, celui d’un effondrement global de matière.
Les données collectées par ALMA confirment cette hypothèse. Au centre du nuage, un
gigantesque embryon d’étoile se nourrit de toute la matière environnante, et devrait devenir
une étoile brillante supermassive (jusqu'à 100 fois plus grosse que le Soleil). Seule une étoile
sur 10 000 atteint de telles proportions, et leur naissance est un phénomène rapide ce qui
rend leur observation d'autant plus difficile.
Ce résultat a été obtenu en n’utilisant qu’un quart du potentiel final d’ALMA (cf « Zoom :
l’observatoire ALMA »). Des observations futures avec la pleine capacité de l'observatoire,
sur ce nuage mais aussi d’autres nuages sombres du plan de la Galaxie, devraient permettre
de confirmer très vite si ce scenario particulier est le mécanisme principal de formation des
astres les plus massifs de la Galaxie.

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Observations de la région où se forme l’étoile supermassive, par Spitzer (à gauche), ALMA (à droite), et
les deux relevés combinés (au milieu). Comme Herschel, le satellite Spitzer réalise ses observations
dans l’infrarouge (longueur d’onde : 3,6, 4,5 et 8,0 µm), tandis que l’observation d’ALMA correspond à
des longueurs d’onde d’environ 3mm. La zone jaune au centre de l’image d’ALMA est le gigantesque
nuage moléculaire dans lequel l’embryon d’étoile se nourrit et grossit.
© ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/NASA/JPL-Caltech/GLIMPSE
Zoom : l’observatoire ALMA
L’observatoire ALMA (Atacama Large Millimeter Array), localisé au Chili, permet d’avoir une
observation fine de la formation des étoiles, que ce soit dans l’Univers proche ou l’Univers
lointain. Sa construction complète devrait être achevée prochainement (fin d’année 2013).
Cet observatoire sera équipé de 66 antennes et la distance entre les antennes couplées
variera entre 150 mètres et 16 kilomètres, conférant à ALMA une capacité de zoom
inégalée. Les données recueillies par chaque antenne seront assemblées par un
superordinateur, spécialement créé pour ce projet, capable d'effectuer 17 millions de
milliards d'opérations par seconde.
“Global collapse of molecular clouds as a formation mechanism for the most massive stars”, N. Peretto
et al., Astronomy & Astrophysics, 10/07/2013, DOI : 10.1051/0004-6361/201321318.
le site d’ALMA : http://www.almaobservatory.org/
le site du Service d’Astrophysique des particules :
http://irfu.cea.fr/Sap/Phocea/Vie_des_labos/Ast/ast.php?t=actu&id_ast=3331
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