Naissance d'un quatuor d'étoiles

Une équipe internationale d'astrophysiciens a été témoin d'un événement particulier : Dans la constellation de Persée, les chercheurs ont découvert pour la première fois la formation d'un système stellaire quadripolaire, formé à partir de fragments très éloignés les uns des autres d'un nuage de gaz filamenteux. Le système stellaire est composé d'une étoile encore jeune, qui se trouve dans une phase de formation précoce, et de trois nuages de gaz en condensation qui sont rapidement comprimés par les forces gravitationnelles. Selon les calculs des astrophysiciens, chacun des nuages de gaz se formera en une étoile dans 40'000 ans. Les étoiles devraient être relativement petites et n'atteindre qu'un dixième environ de la masse de notre Soleil. La distance entre les différentes étoiles est plus de mille fois supérieure à la distance moyenne entre le Soleil et la Terre.

Un quadrip?le instable se désintègre

Les spécialistes ont calculé que les deux étoiles les plus proches l'une de l'autre forment un système double stable, tandis que les deux autres étoiles plus éloignées sont éjectées dans l'espace après environ un demi-million d'années. "Les systèmes stellaires de plus de trois membres sont instables et sujets à des perturbations", explique Jaime Pineda de l'Institut Max Planck de physique extraterrestre. Il est le premier auteur d'une étude qui vient d'être publiée dans "Nature". Ainsi, selon lui, le scénario le plus probable est que le quadrip?le se désintègre et ne dure que "peu" de temps.

Les chercheurs n'ont pas seulement pu observer pour la première fois la formation d'un système stellaire multiple à partir d'un nuage de gaz fragmenté. Ce qui est également inhabituel, c'est la rapidité avec laquelle le système se forme. Les 40'000 ans estimés sont "extraordinairement rapides" pour des conditions astronomiques, souligne Pineda. De plus, personne n'avait encore jamais pu observer la formation de systèmes stellaires à partir de parties d'un nuage de gaz filamenteux. "Au début, nous pensions que les fragments n'interagiraient pas entre eux.

Un système unique étudié

Pineda est membre d'une collaboration de recherche qui a observé le système stellaire et simulé sa naissance et son extinction. Au moment de cette découverte, il travaillait en tant que postdoctorant à l ? Institut d'astronomie l'ETH Zurich dans le groupe du professeur Michael Meyer, tout comme le co-auteur Richard Parker, qui a déterminé sur ordinateur la stabilité du système stellaire. Des astrophysiciens de plusieurs hautes écoles américaines et européennes, dont les universités de Harvard, Yale, Manchester et Liverpool John Moores, ont participé à ce travail. Les chercheurs ont effectué leurs observations avec un Very Large Array (VLA) aux ?tats-Unis. Ils ont ainsi pu mettre en évidence les effets des molécules d'ammonium (NH₃) sont détectées. L'ammonium est un composant des nuages de gaz.

"Les systèmes d'étoiles multiples sont en soi très fréquents dans notre galaxie", explique Michael Meyer, professeur à l'Institut d'astronomie de l'ETH Zurich. La plupart des chercheurs se sont toutefois concentrés sur la "naissance" et l'évolution des étoiles individuelles, car cela n'est pas si complexe. De plus, les scientifiques qui analysent les systèmes multiples se focaliseraient davantage sur le résultat final de la formation des étoiles. "C'est pourquoi cette découverte est aussi très spéciale".