Observations obtenues avec ALMA du système stellaire Z Canis Majoris où l’on aperçoit l’intrus stellaire (en bas à droite) en train de perturber le disque autour de la binaire (au centre). © ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) / S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF) / NAOJ

Le télescope ALMA révèle la présence d’un “intrus” lors d’un survol stellaire

Résultat scientifique Univers

Grâce à des observations obtenues avec les antennes d’ALMA et du VLA, des scientifiques ont détecté un événement rare de survol stellaire dans le système stellaire Z Canis Majoris (Z CMa). En effet, il est probable qu’une étoile perturbatrice ait survolé les parties externes du disque protoplanétaire en laissant des traces claires d’interaction. Lors d’un survol stellaire suffisamment rapproché, l’intrus peut causer la formation de spirales allongées de gaz et de poussière dans le disque. Ceci a été proposé pour le système Z CMa d’après une récente étude publiée dans Nature Astronomy qui combine des observations de télescope et des simulations hydrodynamiques de survols stellaires.

Bien que de tels événements de survol aient été observés avec une certaine régularité dans les simulations numériques de formation stellaire, peu d'observations directes ont révélé des survols stellaires en cours de façon convaincante. Cette découverte montre que les rencontres rapprochées entre de jeunes étoiles abritant des disques se produisent effectivement dans la galaxie et qu'il ne s'agit pas seulement d’un scénario théorique issu des simulations.

Lorsqu'une rencontre ou survol stellaire se produit, ceci entraîne des changements importants dans la morphologie du disque (spirales, voilures, ombres, etc.) qui peuvent être considérés comme des empreintes digitales. Dans ce cas, en examinant très attentivement le disque de Z CMa, nous avons révélé la présence de plusieurs empreintes typiques d’un survol stellaire. Ces “empreintes digitales” ont non seulement aidé les scientifiques à identifier l'intrus, mais les ont également amenés à considérer quels pourraient être les effets à long terme de ce survol. En effet, les perturbations gravitationnelles de ce genre peuvent fortement modifier l’évolution des disques protoplanétaires.

Suite à cette étude, la chasse aux survols stellaires dans les zones de formation stellaire va sans doute s’accélérer. Il reste à comprendre dans quelle mesure ces survols modifient la façon dont se forment les planètes bébés ou proto-planètes dans ces disques. N.Cuello conclut  que ceci reste un mystère jusqu’à présent mais nous avons de plus en plus de pistes grâce aux observations et aux simulations numériques de ces étoiles jeunes.

Image composée du système stellaire Z Canis Majoris obtenue à partir d’observations à différentes longueurs d’onde avec les télescopes suivants (de haut en bas): Subaru, VLA, ALMA.© ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) / S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF) / NAOJ

Pour en savoir plus

Dong, R., Liu, H.B., Cuello, N. et al. A likely flyby of binary protostar Z CMa caught in actionNat Astron (2022).

Contact

Nicolas Cuello
Institut de planétologie et d'astrophysique (IPAG/CNRS)