De nouvelles observations montrent à quoi ressemble une paire de proto-étoiles, en train de s'assembler pour former un système binaire. Les masses des deux astres ont pu être estimées, à l'aide des vues obtenues par le radiotélescope ALMA.

Les premiers stades d’évolution d’une étoile binaire ont été observés en haute résolution. Cette paire d’étoiles en formation, située dans le complexe nébuleux Rho Ophiuchi à 460 années-lumière de distance, fait l’objet d’une étude présentée le 9 juin 2020 par l’institut Max-Planck de Physique.

Le système est nommé IRAS 16293-2422. Les nouvelles observations des sources qui le composent, baptisées A1 et A2 dans l’étude, confirment selon les auteurs que IRAS 16293-2422 est bien une étoile binaire, composée de deux étoiles gravitant l’une autour de l’autre. Les analyses ont révélé que ces deux proto-étoiles sont un peu plus massives que prévu et qu’elles tournent l’une autour de l’autre en 360 ans environ.

Le système IRAS 16293-2422. // Source : MPE ; background : ESO/Digitized Sky Survey 2 ; Davide De Martin)

Même si IRAS 16293-2422 a beaucoup été étudié, les observations ne permettaient pas de savoir précisément ce qui se passait. Des campagnes d’observations menées à différentes longueurs d’onde avaient révélé la présence de plusieurs sources compactes, situées à des endroits différents. C’est la matière entourant les étoiles naissantes qui explique pourquoi il était si difficile de comprendre ce qu’était exactement cette source.

Chaque étoile est entourée d’un disque de poussière

À partir des mouvements des deux astres, les auteurs affirment que les composantes A1 et A2 sont bien liées. Les nouvelles observations mettent en évidence deux sources « coïncidant avec l’emplacement des sources compactes A1 et A2, confirmant ainsi que IRAS 16293-2422 est un [système] binaire », écrivent les scientifiques. Chacune des étoiles en formation est entourée d’un disque de poussière.

La masse d’A1 est légèrement inférieure à celle du Soleil. Son disque de poussière fait la taille de la ceinture d’astéroïdes (située entre les orbites de Mars et Jupiter dans le système solaire). Quant à A2, sa masse représente 1,4 fois celle du Soleil et son disque est un peu plus large que celui d’A1. Les deux jeunes étoiles sont en orbite l’une autour de l’autre à une distance comparable à l’étendue de l’orbite de Pluton.

Un système triple ?

L’observation de ce système a été réalisé en octobre 2017 à l’aide du Grand réseau d’antennes millimétrique/submillimétrique de l’Atacama (ALMA), un radiotélescope installé aux Chili. Ses antennes, qui constituent un seul et même instrument baptisé interféromètre, permettent d’observer des nuages moléculaires, où naissent les étoiles.

Grâce à IRAS 16293-2422, les chercheurs ont l’opportunité d’observer des disques encore en croissance, autour des deux composants de cette jeune étoile binaire. Par ailleurs, une autre source, nommée B, est aussi identifiée dans cette zone. Les chercheurs pensent que « le système binaire A et la source unique B sont probablement liés, formant un triple système hiérarchique » dont le fonctionnement reste à détailler.

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