ALMA surprend un “intrus” en flagrant délit lors d’un survol stellaire rarement détecté


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  • Les scientifiques utilisant l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) et le Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) ont fait une détection rare d’un événement de survol stellaire probable dans le système stellaire Z Canis Majoris (Z CMa). Un intrus – non lié au système – est venu à proximité et a interagi avec l’environnement entourant la protoétoile binaire, provoquant la formation de flux chaotiques et étirés de poussière et de gaz dans le disque qui l’entoure.

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

    “Il est difficile d’obtenir des preuves d’observation d’événements de survol car ces événements se produisent rapidement et il est difficile de les capturer en action. Ce que nous avons fait avec nos observations ALMA Band 6 et VLA équivaut à capturer la foudre frappant un arbre”, a déclaré Ruobing Dong. , astronome à l’Université de Victoria au Canada et chercheur principal de la nouvelle étude. “Cette découverte montre que des rencontres rapprochées entre de jeunes étoiles abritant des disques se produisent dans la vie réelle, et ce ne sont pas seulement des situations théoriques vues dans des simulations informatiques. Des études d’observation antérieures avaient vu des survols, mais n’avaient pas été en mesure de recueillir les preuves complètes que nous étions. en mesure d’obtenir de l’événement au Z CMa.”

    Les perturbations, ou perturbations, comme celles de Z CMa ne sont généralement pas causées par des intrus, mais plutôt par des étoiles sœurs qui grandissent ensemble dans l’espace. 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, a déclaré : “Le plus souvent, les étoiles ne se forment pas de manière isolée. Les jumeaux, voire les triplés ou les quadruplés , nés ensemble peuvent être attirés gravitationnellement et, par conséquent, se rapprocher étroitement. Pendant ces moments, certains matériaux sur les disques protoplanétaires des étoiles peuvent être arrachés pour former des flux de gaz étendus qui fournissent des indices aux astronomes sur l’histoire des étoiles passées. rencontres.”

    Nicolás Cuello, astrophysicien et boursier Marie Curie à l’Université Grenoble Alpes en France et co-auteur de l’article, a ajouté que dans le cas de Z CMa, c’est la morphologie, ou la structure, de ces flux qui a aidé les scientifiques à identifier et à localiser l’intrus. “Lorsqu’une rencontre stellaire se produit, elle provoque des changements dans la morphologie du disque – spirales, déformations, ombres, etc. – qui pourraient être considérés comme des empreintes digitales de survol. Dans ce cas, en regardant très attentivement le disque de Z CMa, nous avons révélé la présence de plusieurs empreintes digitales de survol.”

    Ces empreintes digitales ont non seulement aidé les scientifiques à identifier l’intrus, mais les ont également amenés à réfléchir à ce que ces interactions pourraient signifier pour l’avenir de Z CMa et des bébés planètes nés dans le système, un processus qui jusqu’à présent est resté un mystère pour les scientifiques. “Ce que nous savons maintenant avec cette nouvelle recherche, c’est que les événements de survol se produisent dans la nature et qu’ils ont des impacts majeurs sur les disques gazeux circumstellaires, qui sont les berceaux de naissance des planètes, entourant les bébés étoiles”, a déclaré Cuello. “Les événements de survol peuvent considérablement perturber les disques circumstellaires autour des étoiles participantes, comme nous l’avons vu avec la production de longs streamers autour de Z CMa.”

    Liu a ajouté: “Ces perturbateurs provoquent non seulement des flux gazeux, mais peuvent également avoir un impact sur l’histoire thermique des étoiles hôtes impliquées, comme Z CMa. Cela peut conduire à des événements aussi violents que des explosions d’accrétion, et également avoir un impact sur le développement du système stellaire global dans des façons que nous n’avons pas encore observées ou définies.”

    Dong a déclaré que l’étude de l’évolution et de la croissance des jeunes systèmes stellaires dans toute la galaxie aide les scientifiques à mieux comprendre l’origine de notre propre système solaire. “L’étude de ces types d’événements donne une fenêtre sur le passé, y compris ce qui aurait pu se passer au début du développement de notre propre système solaire, dont les preuves essentielles ont disparu depuis longtemps. Regarder ces événements se dérouler dans un système stellaire en formation nous fournit avec les informations nécessaires pour dire : “Ah-ha ! C’est peut-être ce qui est arrivé à notre propre système solaire il y a longtemps.” À l’heure actuelle, VLA et ALMA nous ont fourni les premières preuves pour résoudre ce mystère, et les prochaines générations de ces technologies ouvriront des fenêtres sur l’Univers dont nous n’avons encore que rêvé.”

    Récemment, l’Observatoire national de radioastronomie (NRAO) a reçu l’approbation de son Laboratoire central de développement (CDL) pour développer une mise à niveau de plusieurs millions de dollars du récepteur de la bande 6 d’ALMA, et le VLA de nouvelle génération (ngVLA) de l’Observatoire a reçu un solide soutien de la part de l’astronomical communauté dans l’enquête décennale Astro2020. Les progrès technologiques des deux télescopes conduiront à de meilleures observations et à une augmentation potentiellement significative de la découverte d’objets difficiles à voir, comme l’intrus stellaire de Z CMa. Les deux projets sont financés en partie par la National Science Foundation (NSF). “Ces observations mettent en évidence la synergie qui peut provenir d’un instrument plus récent fonctionnant de concert avec un instrument plus expérimenté, et à quel point le récepteur ALMA Band 6 est un cheval de bataille”, a déclaré le Dr Joe Pesce, astrophysicien et directeur du programme ALMA à la NSF. “J’attends avec impatience les résultats encore meilleurs que le récepteur ALMA Band 6 amélioré permettra.”

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