Les explosions d'étoiles sont généralement associées à des supernovae :la mort spectaculaire des étoiles. Mais de nouvelles observations d'ALMA donnent un aperçu des explosions à l'autre extrémité du cycle de vie de l'étoile :la naissance.
Les astronomes ont capturé des images spectaculaires alors qu'ils enquêtaient sur la formation d'un groupe d'étoiles massives. Les images montrent que la formation d'étoiles peut aussi être un processus violent et explosif.
Située à 1 350 années-lumière de la Terre, dans la constellation d'Orion, se trouve une usine active de formation d'étoiles appelée Orion Molecular Cloud 1 (OMC-1). Le nuage fait partie de la célèbre nébuleuse d'Orion. Les étoiles naissent lorsqu'un nuage de gaz, des centaines de fois plus lourd que notre soleil, commence à s'effondrer sous l'effet de sa propre gravité. Dans les régions les plus denses, les protoétoiles s'enflamment puis commencent à errer. Après un certain temps, certaines étoiles tombent vers un centre de gravité commun généralement dominé par une protoétoile particulièrement grande. Lorsque les étoiles se rapprochent, des interactions violentes se produisent.
Il y a environ 100 000 ans, au plus profond de l'OMC-1, plusieurs protoétoiles se sont formées. La gravité les a rapprochés de plus en plus vite jusqu'à il y a 500 ans, deux de ces étoiles sont entrées en collision. Les astronomes ne savent pas s'ils se sont juste effleurés ou s'ils se sont écrasés. Dans tous les cas, cela a provoqué une puissante explosion qui a envoyé d'autres protoétoiles et des centaines de flux géants de gaz et de poussière dans l'espace à des vitesses allant jusqu'à 150 kilomètres par seconde. Cette catastrophe a libéré autant d'énergie que notre soleil en a émis en 10 millions d'années.
Aujourd'hui, 500 ans plus tard, une équipe d'astronomes dirigée par John Bally (Université du Colorado, États-Unis) a utilisé l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) pour scruter le cœur du nuage. Là, ils ont trouvé les débris jetés par la naissance explosive du groupe d'étoiles massives. Cela ressemble à la variante cosmique des feux d'artifice où d'énormes fontaines jaillissent dans toutes les directions.
De telles explosions sont susceptibles de durer relativement peu de temps. Les vestiges, comme ceux vus avec ALMA, ne restent visibles que quelques siècles. Bien qu'éphémères, les explosions de protoétoiles sont susceptibles d'être courantes. De plus, en détruisant leur nuage parent, ils peuvent aider à réguler le processus de formation d'étoiles dans les nuages moléculaires géants.
Le fait que les débris dans OMC-1 pourraient avoir une nature volatile a été révélé pour la première fois avec le Submillimeter Array à Hawaï en 2009. Bally et son équipe ont également observé le nuage dans le proche infrarouge avec le télescope Gemini South au Chili. Ils découvrent alors la structure remarquable des fontaines qui font près d'une année-lumière de long.
Les nouvelles images d'ALMA montrent la nature explosive en haute résolution. Ils révèlent des détails importants sur la distribution et le mouvement du monoxyde de carbone (CO) dans les fontaines. Cela aidera les astronomes à mieux comprendre la force sous-jacente de l'éruption et l'impact de tels événements sur la formation d'étoiles dans la Voie lactée.
