Les astronomes découvrent deux étoiles qui se sont unies pour former un système binaire il y a environ 60 ans
Des astronomes utilisant le télescope radio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) ont observé la formation d’un système binaire stellaire massif. Contrairement à la plupart des étoiles binaires, qui se forment à partir d’un même nuage de gaz et de poussière, ces deux étoiles se sont rassemblées plus tard dans leur évolution.
Sur Terre, notre perception des étoiles est souvent influencée par notre soleil unique, nous amenant à les considérer comme des corps solitaires. Cependant, environ 50 % des étoiles de la taille de notre soleil dans la galaxie de la Voie lactée possèdent une étoile compagne. Ce pourcentage grimpe à près de 90 % pour les étoiles massives. La compréhension de ces systèmes binaires est essentielle pour appréhender le comportement des étoiles et des galaxies.
L’équipe de recherche a initialement observé des étoiles massives en formation, ou protostars, dans le système binaire IRAS 07299−1651, situé à environ 5 300 années-lumière de la Terre, en 2019. Les premières observations n’indiquaient rien de particulier quant à leur formation. Cependant, les disques de matière entourant ces protostars se sont révélés anormalement désalignés.
Sur une période de huit ans, les chercheurs ont suivi les mouvements des étoiles à l’aide d’ALMA, du Very Large Array (VLA) et d’images infrarouges du télescope spatial James Webb (JWST) ainsi que du Very Large Telescope (VLT). « Pour la première fois, nous avons pu observer deux étoiles massives en orbite l’une autour de l’autre alors qu’elles étaient encore en train de naître », a déclaré Yichen Zhang, le chef de l’équipe de Shanghai Jiao Tong University.
L’équipe a réussi à reconstruire la structure tridimensionnelle complète d’IRAS 07299−1651, obtenant des détails sur l’orbite des étoiles, l’alignement de leurs disques et l’angle de leurs jets. « Chaque télescope a révélé une pièce différente du puzzle », a commenté Rubén Fedriani, membre de l’équipe.
Les observations ont également surpris les chercheurs, qui s’attendaient à ce que les étoiles aient des orbites circulaires. Au lieu de cela, les orbites se sont révélées très aplaties ou « excentriques », presque paraboliques. Les disques de matière entourant les étoiles sont inclinés à un angle aigu les uns par rapport aux autres.
L’analyse des orbites a révélé que la rencontre des deux étoiles a probablement eu lieu environ 60 ans auparavant. Dans l’échelle de temps cosmique, cela représente un instant, car les étoiles vivent des milliards d’années. Les poches de matière autour des étoiles ont jusqu’ici conservé leurs structures bien définies.
Ce travail démontre que les débuts des étoiles peuvent être chaotiques, avec des rencontres fortuites pouvant mener à des interactions gravitationnelles. L’avenir de ce système stellaire, quant à lui, reste incertain, car les interactions avec le gaz environnant pourraient influencer leur destin.
L’équipe espère que des observations supplémentaires d’IRAS 07299−1651 permettront de mieux comprendre l’avenir de ces étoiles. Cette approche de suivi à long terme pourrait également offrir aux scientifiques de nouvelles perspectives sur d’autres systèmes binaires massifs.
La recherche de l’équipe a été publiée dans la revue Nature Astronomy le 8 septembre.
