Regardez à l'intérieur de la nébuleuse d'Orion

De nouvelles observations d'ALMA révèlent des structures ressemblant à des fibres dans un filament plus long et bien étudié de la nébuleuse d'Orion. Ces fibres contiennent les graines des futures étoiles.

Les étoiles sont sphériques, de même que les graines gazeuses à partir desquelles elles s’effondrent. Pourtant, de nouvelles observations montrent que les nuages ​​massifs qui abritent ces graines ne sont pas sphériques dans ces nuages, le gaz s’effondre d’abord en fibres denses qui se tressent en filaments longs et minces. *

ALMA a révélé une infrastructure dans la nébuleuse d'Orion, une pépinière où naissent des étoiles massives. (Cliquez pour agrandir ou afficher la source.)
ESO / H. Drass / ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) / A. Hacar

L'astronome américain Edward Barnard a remarqué pour la première fois ces filaments dans les régions en formation d'étoiles dans son catalogue de 1919 « Sur les marques sombres du ciel ». Il les appelait «voies d'évacuation» (parce qu'ils apparaissent sombres et vides lorsque vu à la lumière visible) et s’interrogent sur leur connexion avec les étoiles montantes voisines. Mais il a fallu des décennies aux astronomes pour résoudre les détails et réaliser pleinement la connexion.

En 2015, Alvaro Hacar (maintenant à l'Université de Leiden, aux Pays-Bas) et ses collègues ont découvert qu'un filament de 30 années-lumière ressemblait en réalité à une corde constituée de faisceaux plus petits de «fibres». les gaz ont généralement une longueur d’un an et demi. Les graines des futures étoiles areas des zones compactes qui finiront par s'effondrer en étoiles mais ne sont pas encore peuvent être considérées comme des nœuds dans ces tresses.

Alvaro Hacar et ses collègues ont utilisé ALMA pour examiner le filament de forme intégrale dans Orion, révélant ainsi 55 fibres constituant le filament le plus large.
Hacar et al. 2018 / Astronomie et astrophysique

Hacar pensait que les fibres pourraient agir comme des Legos, les éléments fondamentaux de la formation des étoiles. Mais cette conclusion est venue d'observations d'une région relativement pauvre du Taureau qui ne formerait jamais que des étoiles de faible masse. Il n'était pas clair si le scénario de faisceaux de fibres observé dans les régions de formation d'étoiles de faible masse s'appliquerait aux environnements plus denses où se forment des étoiles de grande masse (étoiles de plus de huit fois la masse du Soleil).

Certains pensaient que les régions plus denses auraient des fibres plus massives. Dans ce cas, ils seraient moins stables et se fragmenteraient plus facilement. Ou, ces régions pourraient simplement avoir plus de paquets, plutôt que des paquets plus massifs. Hacar a prédit ce dernier scénario, ce qui cadrerait avec le scénario de Lego.

Les régions formant des étoiles de masse élevée sont rares et éloignées, ce qui les rend difficiles à observer. Alors, pour étudier leur idée dans des régions plus denses, Hacar et ses collègues se sont tournés vers le grand tableau millimétrique / submillimétrique d’Atacama.

ALMA a zoomé sur le filament de forme intégrale long de 20 années-lumière qui traverse de vastes régions de formation d’étoiles dans la nébuleuse d’Orion. Les observations retracent les émissions de structures aussi petites que 2 000 unités astronomiques. (C'est tout un exploit pour quelque chose qui se trouve à 1 350 années-lumière; cela équivaut à résoudre un cratère de 5 milles de large sur la Lune.)

L’équipe a découvert un réseau de 55 fibres faisant partie du plus gros filament, formant dans certaines zones des motifs rappelant ceux des plates-formes aéroportuaires. Lorsque combiné avec des observations d'autres régions en formation d'étoiles, le résultat s'inscrit dans un motif de plus de fibres dans des régions plus massives. La seule différence est que les fibres d'Orion sont en moyenne trois fois plus courtes que celles détectées par les chercheurs dans Taurus, généralement d'une demi-année-lumière.

Il semble que, quelle que soit la région où se forment les étoiles, il existe des filaments constitués de fibres plus petites qui retiennent les graines des futures étoiles.

Vous trouverez ici de plus belles images et visualisations de données issues du projet Orion-4D.


* Vous semblez étrange? Les simulations cosmologiques disent que notre univers s'est formé de la même manière. Sous l’influence de la gravité, les gaz s’effondrent d’abord en filaments ressemblant à des toiles, puis seulement dans les noyaux à partir desquels se forment des galaxies (ou étoiles).