Les astronomes chassent « l’intrus » stellaire avec les mains – des flux chaotiques de poussière et de gaz

Les scientifiques ont mené la première étude observationnelle complète à plusieurs longueurs d’onde d’un corps intrusif perturbant le disque protoplanétaire – ou lieu de naissance des planètes – entourant l’étoile Z Canis Majoris (Z CMa) dans la constellation Canis Major. Cette image composite comprend des données du télescope Subaru, du Jansky Very Large Array et du Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, détaillant la turbulence, y compris de longs flux de matière, créée dans le disque protoplanétaire Z CMa par l’intrus. Crédit : ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF), NAOJ

Les scientifiques utilisent la grande matrice millimètre/mètre d’Atacama (Alma) et Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) ont fait une rare découverte d’un événement de vol stellaire possible dans le système stellaire Z Canis Majoris (Z CMa). Un objet extraterrestre – sans rapport avec le système – est entré très près de l’environnement autour de la protoétoile binaire et a interagi avec elle, provoquant la formation de courants chaotiques et étendus de poussière et de gaz dans le disque environnant.

Alors que des événements de survol centrés sur les intrus ont déjà été observés avec une certaine régularité dans les simulations informatiques de la formation d’étoiles, peu d’observations directes convaincantes ont été faites, et jusqu’à présent, les événements sont restés largement théoriques.

ZCMa

Les scientifiques ont capturé un objet intrusif perturbant le disque protoplanétaire – le berceau des planètes – dans Z Canis Majors (Z CMa), une étoile de la constellation Canis Majoris. Cette impression d’artiste montre que la personne atteinte quitte le système stellaire, entraînant avec elle un long flux de gaz du disque protoplanétaire. Les données d’observation du télescope Subaru, Karl G. Array indiquent la croissance et le développement des planètes dans le système stellaire. Crédit : ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), B. Saxton (NRAO/AUI/NSF)

« Il est difficile d’obtenir des preuves d’observation d’événements de survol parce que ces événements se produisent si rapidement et qu’il est difficile de les capturer en action. Ce que nous avons fait grâce aux observations ALMA Band 6 et VLA équivaut à capturer la foudre », a déclaré Roping Dong, un astronome. à l’Université Victoria au Canada et chercheur principal sur la nouvelle étude.Il frappe l’arbre.Cette découverte démontre que des rencontres rapprochées entre de jeunes étoiles abritant des disques se produisent dans la vie réelle, et pas seulement dans des situations théoriques dans des simulations informatiques.Des études d’observation précédentes ont vu des vols, mais nous n’avons pas été en mesure de rassembler les preuves complètes que nous avons pu obtenir de l’événement en Z CMa ».

READ  La prochaine mission Starlink de SpaceX pourrait voler mercredi, pour préparer une fusée à deux têtes

Les turbulences ou perturbations, telles que celles du Z CMa, ne sont généralement pas causées par des intrus, mais par des étoiles sœurs qui se développent ensemble dans l’espace. « Souvent, les étoiles ne se forment pas de manière isolée », a déclaré Hau-Yu Baobab Liu, astronome à l’Institut d’astronomie et d’astrophysique de l’Academia Sinica à Taïwan et co-auteur de l’article, « souvent, ne se forment pas de manière isolée. Des jumeaux, ou même des triplés ou des quadruplés, nés ensemble peuvent être attirés par la gravité. En conséquence, ils se rapprochent beaucoup. Pendant ces moments, une partie de la matière des disques protoplanétaires des étoiles peut être arrachée pour former du gaz étendu. des flux qui fournissent des indices aux astronomes sur l’histoire des rencontres stellaires passées. »


Pour la première fois, les scientifiques ont pu capturer un corps extraterrestre qui « se sépare et entre » dans un système stellaire en développement. Combinaison des observations de lumière diffusée (bande H) du télescope Subaru (en haut à droite) avec des observations continues d’émission de poussière du VLA (bande Ka, deuxième image à droite) et du récepteur ALMA 6 bandes (troisième image à droite) et du 13CO ligne (en bas à droite), les scientifiques ont pu acquérir une compréhension globale de l’étendue de la perturbation causée par cet intrus, y compris le développement de longs flux de gaz s’étendant à partir du disque protoplanétaire entourant Z Canis Majoris, une étoile de la constellation Canis Majoris. Quelles conséquences ces perturbations auront-elles sur la naissance des planètes du système stellaire ? Crédit : ALMA (qui – lequel/NAOJ/NRAO), S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF), NAOJ

Nicolas Coelho, astrophysicien et boursier Marie Curie à l’Université Grenoble Alpes en France et l’un des auteurs de l’article, a ajouté que dans le cas du Z CMa, c’est la morphologie, ou la structure, de ces courants qui a aidé les scientifiques à identifier et définir précisément. l’intrus. « Lorsqu’une rencontre stellaire se produit, elle provoque des changements dans la forme du disque – spirales, torsions, ombres, etc. – qui peuvent être vus comme des empreintes volant au-dessus. Dans ce cas, en regardant très attentivement le disque Z CMa, nous a révélé qu’il existe de nombreuses empreintes digitales « .

READ  Les premières images du vaisseau spatial chinois sur Mars pourraient mettre un certain temps à atteindre la Terre

Les empreintes digitales ont non seulement aidé les scientifiques à identifier l’intrus, mais les ont également incités à réfléchir à ce que ces interactions pourraient signifier pour le futur Z CMa et les planètes mineures nées dans le système, un processus qui jusqu’à présent est resté un mystère pour les scientifiques. « Ce que nous savons maintenant de cette nouvelle recherche, c’est que les événements de survol se produisent dans la nature et ont des effets significatifs sur les disques gazeux qui composent les berceaux des planètes et les jeunes étoiles environnantes », a déclaré Coelho. « Les événements de survol peuvent perturber considérablement les disques entourant les co-stars, comme on le voit avec la production de longs streamers autour du Z CMa. »

Multi-longueur d'onde Z CMa

À mesure que les étoiles vieillissent, elles interagissent souvent avec des étoiles sœurs – des étoiles qui se rapprochent d’elles dans l’espace – mais elles ont rarement été observées en interaction avec des objets étrangers. Les scientifiques ont maintenant fait des observations d’un objet intrusif perturbant le disque protoplanétaire autour de Z Canis Majoris, une étoile de la constellation Canis Major, ce qui pourrait avoir des implications majeures pour l’évolution des planètes mineures. Les perturbations, y compris de longs flux de gaz, ont été observées en détail par le télescope en bande H de Subaru, Karl G Array. Crédit : ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF), NAOJ

Liu a ajouté: « Non seulement ces perturbations provoquent des courants de gaz, mais peuvent également affecter l’histoire thermique des étoiles hôtes respectives, telles que le Z CMa. Cela peut conduire à des événements violents tels que des éruptions d’accrétion, et également affecter l’évolution de la système stellaire en général d’une manière que nous n’avons pas observée ou que nous définirons plus tard. »

READ  Le module lunaire chinois a repéré deux étranges globes de verre de l'autre côté

Dong a déclaré que l’étude du développement et de la croissance des jeunes systèmes stellaires dans toute la galaxie aide les scientifiques à mieux comprendre l’origine de notre système solaire. « L’étude de ces types d’événements donne une fenêtre sur le passé, y compris ce qui a pu se passer au début de l’évolution de notre système solaire, qui a depuis longtemps disparu des preuves cruciales. Regarder ces événements se dérouler dans un système stellaire nouvellement formé nous fournit l’information nécessaire pour dire ‘Ah Ha ! Cela est peut-être arrivé à notre système solaire il y a longtemps. À l’heure actuelle, VLA et ALMA nous ont donné le premier indice de ce casse-tête, et les générations futures de ces technologies ouvriront des fenêtres sur l’univers dont nous avons seulement rêvé.

Récemment, l’Observatoire national de radioastronomie (NRAO) a reçu l’approbation du Laboratoire central de développement (CDL) pour développer une mise à niveau de plusieurs millions de dollars du récepteur Band-6 d’ALMA, et le VLA de nouvelle génération (ngVLA) de l’observatoire a reçu un solide soutien du Observatoire astronomique. Société dans l’enquête décennale Astro2020. Les progrès technologiques des deux télescopes conduiront à de meilleures observations et potentiellement à une augmentation significative de la détection d’objets difficiles à voir, tels que l’intrus stellaire Z CMa. Les deux projets sont financés en partie par la National Science Foundation (NSF). « Ces observations mettent en évidence les synergies qui peuvent provenir d’un instrument plus récent fonctionnant de concert avec une machine plus expérimentée, et la qualité du récepteur ALMA Band 6 », a déclaré le Dr Joe Pesci, astrophysicien et directeur du programme ALMA à la NSF. « J’attends avec impatience les meilleurs résultats qui permettront au récepteur ALMA Band 6 mis à niveau. »

Référence : « Survol possible de la protoétoile binaire Z CMa en action », 13 janvier, disponible ici. astronomie naturelle.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here