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Les nouvelles observations révèlent l'existence d'une jeune étoile massive qui croît et accrète la matière de son environnement, formant ainsi un disque en rotation. La détection a été réalisée à l'aide d'ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) au Chili, dont l'Observatoire Européen Austral (ESO) est partenaire.
"Quand j'ai vu pour la première fois les preuves d'une structure en rotation dans les données d'ALMA je ne pouvais pas croire que nous avions détecté le premier disque d'accrétion extragalactique, c'était un moment extraordinaire," déclare Anna McLeod, professeure associée à l'Université de Durham au Royaume-Uni, et auteure principale de l'article publié aujourd'hui dans Nature. "Nous savons que les disques sont vitaux pour la formation des étoiles et des planètes de notre galaxie, et ici, pour la première fois, nous sommes en train d'en voir les preuves directes dans une autre galaxie."
Cette étude fait suite à des observations effectuées avec l'instrument MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer ) installé sur le Very Large Telescope de l'ESO, qui a repéré un jet d'une étoile en formation - le système a été nommée HH 1177 - au plus profond d'un nuage de gaz dans le Grand Nuage de Magellan. "Nous avons découvert un jet éjecté depuis cette jeune étoile massive, et sa présence est un indicateur d'un actuel disque d'accrétion," précise Anna McLeod. Mais pour confirmer qu'un tel disque était en effet présent, l'équipe a eu besoin de mesurer le mouvement du gaz dense autour de l'étoile.
"La fréquence de la lumière change en fonction de la vitesse à laquelle le gaz émettant la lumière se rapproche ou s'éloigne de nous", explique Jonathan Henshaw, chercheur à l'université John Moores de Liverpool (Royaume-Uni) et coauteur de l'étude. "C'est exactement le même phénomène qui se produit lorsque la tonalité d'une sirène d'ambulance change à mesure qu'elle passe devant vous et que la fréquence du son passe d'un niveau plus élevé à un niveau plus bas."
Les mesures de fréquences détaillées d'ALMA ont permis aux auteurs de distinguer la rotation caractéristique d'un disque, confirmant la détection du premier disque autour d'une jeune étoile extragalactique.
Les étoiles massives, comme celle observée ici, se forment beaucoup plus rapidement et vivent beaucoup moins longtemps que les étoiles de faible masse comme notre 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 forme autour d'elles. Toutefois, dans le Grand Nuage de Magellan, une galaxie située à 160 000 années-lumière, la matière à partir de laquelle naissent les nouvelles étoiles est fondamentalement différente de celle de la Voie lactée. Grâce à sa faible teneur en poussière, HH 1177 n'est plus enveloppée dans son cocon natal, offrant aux astronomes une vue dégagée, bien que lointaine, de la formation des étoiles et des planètes.
"Nous vivons une époque de progrès technologiques rapides en ce qui concerne les installations astronomiques", explique Anna McLeod. "Pouvoir étudier la formation des étoiles à des distances aussi incroyables et dans une galaxie différente est très passionnant."