Les étoiles massives pourraient être nées dans des amas et les étoiles de masse plus faible pourraient quitter leur «foyer»
La contraction des gaz et des poussières dans les régions denses de l’espace entraîne la formation de nouvelles étoiles. Dans le spectre visible, cette poussière est sombre et bloque le rayonnement des astres scintillants qui se trouvent derrière, tout comme la brume limite notre vision les jours de brouillard. Lorsque l’astronome William Herschel a observé un nuage de ce type dans la constellation du Scorpion en 1774, il se serait exclamé: «Il y a vraiment un trou dans le ciel ici!» Aujourd’hui, on sait que ces taches sombres ne sont pas des régions vides, mais plutôt des nuages sombres et frais qui abritent la plupart des matériaux nécessaires à la formation d’une ou plusieurs étoiles.
Les étoiles se forment-elles nécessairement en amas?
Certaines jeunes étoiles chanceuses appartiennent à de beaux amas comprenant des dizaines ou des centaines d’étoiles, tandis que d’autres parcourent la galaxie seules ou accompagnées d’un ou deux partenaires. La question qui se pose est de savoir si les étoiles naissent toutes ensemble au sein des amas ou si elles se regroupent plus tard au cours de leur vie. Quelles sont les conditions qui favorisent la formation d’étoiles de faible masse et d’étoiles massives dans les amas? «La plupart des étoiles massives sont connues pour être profondément ancrées dans l’environnement poussiéreux dans lequel elles sont nées, ce qui les rend souvent difficiles à observer avec des instruments optiques. C’est pourquoi nous avons décidé d’étudier les jeunes étoiles de masse intermédiaire, connues collectivement sous le nom d’étoiles Herbig Ae/Be. Par ailleurs, au cours des premiers stades de leur évolution, les jeunes étoiles n’influent pas sur l’environnement de l’amas dans lequel elles sont nées», fait remarquer René Oudmaijer, coordinateur du projet STARRY, qui a été financé dans le cadre du programme Actions Marie Skłodowska-Curie.
Identifier le lieu de naissance d’une étoile grâce à l’intelligence artificielle
STARRY a mis au point un système d’intelligence artificielle sur mesure qui a identifié plus de 2 000 étoiles ayant environ 80 % de chances d’être des Herbig Ae/Be. Les résultats ont été présentés dans le «Catalogue of new Herbig AE/BE and classical Be stars: A machine learning approach to Gaia DR2» publié dans la revue Astronomy and Astrophysics. Le système a analysé les données du télescope spatial Gaia. Introduites en 2013, les données compilées par le télescope Gaia ont permis aux chercheurs de déterminer les distances (en utilisant ce qu’on appelle la parallaxe) d’environ un milliard d’étoiles. «C’est une information importante, mais souvent inaccessible pour l’étude des objets célestes. Pour mettre les choses en perspective, le prédécesseur de Gaia, Hipparcos, qui a fonctionné il y a une trentaine d’années, a fourni ce type d’informations pour environ 100 000 objets», ajoute René Oudmaijer. L’étape suivante consistait à rechercher des amas autour de ces étoiles en utilisant des données concernant leurs positions, leurs mouvements et leurs distances par rapport à d’autres objets (les étoiles d’un amas sont situées à proximité les unes des autres et présentent des mouvements et des distances similaires). «Les résultats préliminaires nous ont permis de conclure que les objets massifs sont plus susceptibles d’être situés au centre de leur amas que les étoiles de plus faible masse. Ces dernières se trouvent soit seules, soit en orbite à la périphérie des étoiles massives, comme si elles étaient le résultat secondaire de la formation de leurs homologues plus grosses», explique encore René Oudmaijer. «Les recherches menées par STARRY offrent une parfaite illustration de la façon dont l’analyse des mégadonnées recueillies par les instruments scientifiques modernes, tels que le télescope Gaia, façonnera l’avenir de l’astrophysique. Les systèmes d’intelligence artificielle sont capables d’identifier des modèles dans de grandes quantités de données, et il est probable que parmi ces modèles, les scientifiques identifieront des indices qui conduiront à de nouvelles découvertes et à une nouvelle compréhension des choses», conclut René Oudmaijer.
Mots‑clés
STARRY, amas, étoiles massives, étoiles jeunes, étoiles Herbig Ae/Be, intelligence artificielle, télescope Gaia, mégadonnées