Astrométrie en proche infrarouge dans la région de Rho Ophiuchi

La région de Rho Ophiuchi (Figure 1) est une zone privilégiée d’étude de la formation stellaire et planétaire car ce complexe moléculaire est très jeune (~0.5 Millions années) et se situe assez près du soleil (~130 pc = 424 années lumière). Un des nuages sombres qui le composent (Lynds L1688) est tout particulièrement riche en très jeunes étoiles et en protoétoiles. Pour pouvoir étudier un tel amas il faut préalablement déterminer quelles étoiles en sont effectivement membre. Pour ce faire, la cinématique est un outil très utile qui ne se base que sur une seule hypothèse: les étoiles de l’amas partagent le même vitesse (module, direction) et donc mouvement apparent (mouvement propre) contrairement aux autres étoiles de la galaxie. Cependant comme l’amas est très jeune il est encore profondément enfoui dans le gaz et la poussière et la majorité de ses membres sont seulement observables en proche-infrarouge. Une mesure astrométrique délivrant la précision nécessaire pour ce genre d’étude est possible mais difficile à atteindre même dans ces longueurs d’onde; cela est pour moitié dû aux détecteurs eux-même mais également à la poussière qui perturbe la mesure.

Nous avons entrepris un programme de mesure de mouvement propre de la région de Lynds L1688 à base d’imagerie en proche infra-rouge (K~2,2 µm) afin d’effectuer un recensement des objets de l’amas. Un programme d’observations a pour cela été mené pendant plusieurs années au Chili (ESO) sur le NTT/SOFI et plus de 800 images ont ainsi été acquises. La réduction globale des mesures de tous les objets détectés sur chaque image a permis de déterminer avec précision (+/-1.8 mas/an) le mouvement propre de plus de 600 objets de la région. Puis grâce à un programme d’appartenance cinématique nous avons séparé ces objets en deux populations : les étoiles de l’amas et les étoiles de champs comme présenté en Figure 2 (en rouge les étoiles membres). Nous avons ainsi recensé 68 membres (+14 candidats), comprenant 26 nouveaux objets jamais associés avec l’amas. Ces nouveaux membres sont généralement moins lumineux que les membres déjà connus.
Puis une classification “supervisée” a été appliquée aux données photométriques des membres afin de déterminer leur classe d’évolution (I, II, III). Une grande partie des nouveaux membres appartient probablement au régime des naines brunes (comme illustré en Figure 3 qui présente la magnitude absolue des nouveaux membres (histogramme rouge) ainsi que 6 naines brunes connues et confirmées). Nous avons ainsi pu multiplier le nombre d’objets sub-stellaires (masse < 0,08 Msoleil) connus dans l’amas par un facteur 3.3.

Contact au LAB : Christine Ducourant

Pour aller plus loin : Ducourant, C.; Teixeira, R.; Krone-Martins, A.; Bontemps, S.; Despois, D.; Galli, P. A. B.; Bouy, H.; Le Campion, J. F.; Rapaport, M.; Cuillandre, J. C., 2017A&A…597A..90D