V883 Orionis est une protoétoile située à environ 1 305 années-lumière de la Terre dans la constellation d’Orion. Les nouvelles observations de cette protoétoile ont aidé les scientifiques à trouver un lien probable entre l’eau du milieu interstellaire et l’eau de notre système solaire en confirmant qu’elles ont une composition similaire.

« Nous pouvons considérer le chemin de l’eau à travers l’Univers comme une piste. Nous savons à quoi ressemblent les extrémités, qui sont l’eau sur les planètes et dans les comètes, mais nous voulions retracer cette piste jusqu’aux origines de l’eau », a déclaré John. Tobin, astronome à l’Observatoire national de radioastronomie (NRAO) de la National Science Foundation et auteur principal du nouvel article. « Auparavant, nous pouvions relier la Terre aux comètes et les protoétoiles au milieu interstellaire, mais nous ne pouvions pas relier les protoétoiles aux comètes. V883 Ori a changé cela et a prouvé que les molécules d’eau de ce système et de notre système solaire ont une rapport similaire de deutérium et d’hydrogène. »

L’observation de l’eau dans les disques circumstellaires autour des protoétoiles est difficile car dans la plupart des systèmes, l’eau est présente sous forme de glace. Lorsque les scientifiques observent des protoétoiles, ils recherchent la ligne de neige de l’eau ou la ligne de glace, qui est l’endroit où l’eau passe principalement de la glace au gaz, que la radioastronomie peut observer en détail. « Si la ligne de neige est située trop près de l’étoile, il n’y a pas assez d’eau gazeuse pour être facilement détectable et le disque poussiéreux peut bloquer une grande partie de l’émission d’eau. Mais si la ligne de neige est située plus loin de l’étoile, il y a suffisamment d’eau gazeuse pour être détectable, et c’est le cas avec V883 Ori », a déclaré Tobin, qui a ajouté que l’état unique de la protoétoile est ce qui a rendu ce projet possible.

Le disque de V883 Ori est assez massif et est juste assez chaud pour que l’eau qu’il contient soit passée de la glace au gaz. Cela fait de cette protoétoile une cible idéale pour étudier la croissance et l’évolution des systèmes solaires aux longueurs d’onde radio.

« Cette observation met en évidence les superbes capacités de l’instrument ALMA pour aider les astronomes à étudier quelque chose d’une importance vitale pour la vie sur Terre : l’eau », a déclaré Joe Pesce, responsable du programme NSF pour ALMA. « Une compréhension des processus sous-jacents importants pour nous sur Terre, observés dans des régions plus éloignées de la galaxie, profite également à notre connaissance du fonctionnement de la nature en général et des processus qui ont dû se produire pour que notre système solaire se développe en ce que nous savons. aujourd’hui. »

Pour connecter l’eau du disque protoplanétaire de V883 Ori à celle de notre propre système solaire, l’équipe a mesuré sa composition à l’aide des récepteurs très sensibles de la bande 5 (1,6 mm) et de la bande 6 (1,3 mm) d’ALMA et a constaté qu’elle reste relativement inchangée entre chaque étape. de la formation du système solaire : protoétoile, disque protoplanétaire et comètes. « Cela signifie que l’eau de notre système solaire s’est formée bien avant la formation du Soleil, des planètes et des comètes. Nous savions déjà qu’il y avait beaucoup de glace d’eau dans le milieu interstellaire. Nos résultats montrent que cette eau s’est directement incorporée dans le Soleil. Système pendant sa formation », a déclaré Merel van ‘t ‘Hoff, astronome à l’Université du Michigan et co-auteur de l’article. « C’est excitant car cela suggère que d’autres systèmes planétaires auraient également dû recevoir de grandes quantités d’eau. »

Clarifier le rôle de l’eau dans le développement des comètes et des planétésimaux est essentiel pour comprendre comment notre propre système solaire s’est développé. Bien que l’on pense que le Soleil s’est formé dans un amas dense d’étoiles et que V883 Ori est relativement isolé sans étoiles à proximité, les deux partagent une chose essentielle en commun : ils se sont tous deux formés dans des nuages ​​moléculaires géants.

« On sait que la majeure partie de l’eau dans le milieu interstellaire se forme sous forme de glace à la surface de minuscules grains de poussière dans les nuages. Lorsque ces nuages ​​s’effondrent sous leur propre gravité et forment de jeunes étoiles, l’eau se retrouve dans les disques qui les entourent. Finalement, les disques évoluent et les grains de poussière glacés coagulent pour former un nouveau système solaire avec des planètes et des comètes », a déclaré Margot Leemker, astronome à l’Université de Leiden et co-auteur de l’article. « Nous avons montré que l’eau produite dans les nuages ​​suit cette piste pratiquement inchangée. Ainsi, en regardant l’eau dans le disque V883 Ori, nous regardons essentiellement en arrière dans le temps et voyons à quoi ressemblait notre propre système solaire quand il était beaucoup plus jeune. . »

Tobin a ajouté: « Jusqu’à présent, la chaîne de l’eau dans le développement de notre système solaire était brisée. V883 Ori est le chaînon manquant dans ce cas, et nous avons maintenant une chaîne ininterrompue dans la lignée de l’eau des comètes et des protoétoiles à l’interstellaire. moyen. »