Des astronomes financés par l'UE découvrent une étoile au destin à la «James Dean».

Des chercheurs ont découvert récemment une étoile qui, bien que de taille déjà égale à 30 fois celle de notre soleil, s'avère étonnamment jeune dans le contexte de l'astronomie. En tant que jeune étoile, elle n'est qu'au début de la phase d'amas de matière à partir du nuage moléculaire parent, mais les chercheurs du projet DISCSIM, financé par l'UE, sont convaincus qu'elle deviendra encore plus massive lorsqu'elle atteindra l'âge adulte astronomique. Du fait que les étoiles massives se forment de la même manière que les étoiles de taille plus modeste, pouvoir observer la croissance de l'une d'entre elles à partir d'un disque en rotation constitué de gaz et de poussières offre une opportunité unique de voir comment notre soleil s'est créé.

Les chercheurs insistent sur la rareté de l'opportunité. Dans notre galaxie au moins, les jeunes étoiles massives sont plus difficiles à étudier car, comme James Dean, elles «ont la fureur de vivre et meurent jeunes». Autrement dit, il est rare de découvrir ce type d'étoile parmi les 100 milliards d'étoiles de la Voie lactée. En fait, comme le soulignent les chercheurs du projet DISCSIM, une étoile de taille moyenne telle que notre soleil se forme en quelques millions d'années. De leur côté, les étoiles massives ont une naissance accélérée puisqu'elles se forment en à peine 100 000 ans. Cette rapidité a toutefois un prix puisque ces étoiles brûlent leur carburant plus rapidement, ce qui les rend «plus difficiles à attraper lorsqu'elles sont enfants», pour reprendre la formule d'un des chercheurs.

Dans une pouponnière stellaire

Comment l'équipe du projet DISCSIM a-t-elle déniché une telle rareté astronomique? L'étoile a été découverte dans une région froide et dense de l'espace constituée d'un nuage sombre visible en infrarouge, qui constitue la pouponnière d'étoiles idéale. L'inconvénient de ces régions est qu'en raison de l'épaisseur du nuage de gaz et de poussières qui les entourent, il est extrêmement difficile de pouvoir observer ce qui s'y passe en utilisant des télescopes classiques.

Pour surmonter cet obstacle, des chercheurs ont utilisé le Submillimetre Array (SMA) situé à Hawaii ainsi que le Karl G Jansky Very Large Array (VLA) basé au Nouveau Mexique (États-Unis). Ces deux instruments utilisent des longueurs d'ondes de lumière relativement élevées pour apporter une vision par rayons x permettant d'observer le lieu de formation des jeunes étoiles au travers du nuage. Ensuite, grâce aux «empreintes digitales» uniques des différentes molécules du gaz, les chercheurs ont mesuré la quantité de rayonnement émis par la poussière froide qui entoure l'étoile. Ils ont ainsi pu identifier un disque «képlérien», c'est-à-dire un disque tournant plus rapidement en son centre qu'à sa périphérie, similaire au schéma de rotation du système solaire. Ce disque suggère que les étoiles massives se forment en fait de la même manière que les étoiles à masse plus faible telles que le soleil.

Les chercheurs du projet DISCSIM indiquent que cette information est importante pour déterminer de manière définitive si la formation d'une planète peut débuter pendant cette phase autogravitante précoce de l'évolution du disque. Suite à des simulations récentes qui ont bouleversé le consensus selon lequel la fragmentation gravitationnelle du disque constitue une étape vers la formation des planètes, et à la «phase de crise» qui en a découlé, l'utilisation d'une approche concluante soigneusement construite comme celle du projet est nécessaire.

Les poids lourds de l'Univers

Au cours de l'étape suivante, les chercheurs s'attelleront à l'un des principaux objectifs du projet DISCSIM, à savoir observer la même région avec l'Atacama Large Millimetre Array (ALMA). Ces puissants instruments, qui devraient être accessibles pendant la période du projet, permettront de voir davantage de compagnons et de mieux comprendre les jeunes années des étoiles les plus lourdes de notre galaxie.

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