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DETECTION HISTORIQUE RÉALISÉE DANS UNE NOUVELLE IMAGE REMARQUABLE DE LA SONDE WEBB
Pour la première fois, un phénomène que les astronomes ont longtemps espéré pouvoir observer directement a été capturé par la caméra infrarouge proche (NIRCam) de la sonde spatiale James Webb de la NASA. Dans cette image époustouflante de la Nébuleuse du Serpent, la découverte réside dans la région nord (visible en haut à gauche) de cette région de formation d’étoiles jeune et proche.
Les astronomes ont découvert un groupe intrigant d’éjections protostellaires, formées lorsque des jets de gaz émanant d’étoiles nouveau-nées entrent en collision avec du gaz et de la poussière à proximité à grande vitesse. Habituellement, ces objets ont des orientations variées au sein d’une même région. Cependant, ici, ils sont inclinés dans la même direction, au même degré, comme de la grêle tombant pendant un orage.
DÉCOUVERTE DANS L’IMAGE DE LA NÉBULEUSE DU SERPENT (NIRCam)
La découverte de ces objets alignés, rendue possible grâce à la résolution spatiale et à la sensibilité exceptionnelles de Webb dans les longueurs d’onde proches infrarouges, apporte des informations fondamentales sur la naissance des étoiles.
« Les astronomes ont longtemps supposé que lorsque les nuages s’effondrent pour former des étoiles, les étoiles auront tendance à tourner dans la même direction », a déclaré le principal enquêteur Klaus Pontoppidan, du Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, en Californie. « Cependant, cela n’avait pas été vu de manière aussi directe auparavant. Ces structures allongées alignées sont un témoignage historique de la manière fondamentale dont les étoiles naissent. »
Ainsi, comment l’alignement des jets stellaires se rapporte-t-il à la rotation de l’étoile? Lorsqu’un nuage de gaz interstellaire s’écrase sur lui-même pour former une étoile, il tourne plus rapidement. La seule façon pour le gaz de continuer à se déplacer vers l’intérieur est que certains de ses mouvements de rotation (appelés moment angulaire) soient enlevés. Un disque de matériau se forme autour de la jeune étoile pour transporter le matériau vers le bas, comme un tourbillon autour d’un drain. Les champs magnétiques tourbillonnants dans le disque intérieur éjectent une partie du matériau sous la forme de jets jumeaux qui partent dans des directions opposées, perpendiculaires au disque de matériau.
Dans l’image de Webb, ces jets sont signalés par des traînées en grappes lumineuses qui apparaissent en rouge, ce sont des ondes de choc produites par le jet percutant le gaz et la poussière environnants. Ici, la couleur rouge représente la présence d’hydrogène moléculaire et de monoxyde de carbone.
Cette région de la Nébuleuse du Serpent – Serpens Nord – ne devient clairement visible qu’avec Webb », a déclaré l’auteur principal Joel Green de l’Institut de Science du Télescope Spatial à Baltimore. « Nous sommes maintenant capables de repérer ces étoiles extrêmement jeunes et leurs éjections, dont certaines apparaissaient auparavant sous forme de simples amas ou étaient complètement invisibles dans les longueurs d’onde optiques en raison de l’épaisse poussière qui les entoure. »
Les astronomes disent qu’il existe quelques forces qui peuvent potentiellement changer la direction des éjections pendant cette période de la vie d’une jeune étoile. Une façon est lorsque des étoiles binaires tournent l’une autour de l’autre et oscillent en orientation, modifiant la direction des éjections avec le temps.
ÉTOILES DE LA NÉBULEUSE DU SERPENT
La Nébuleuse du Serpent, située à 1 300 années-lumière de la Terre, n’a qu’un ou deux millions d’années, ce qui est très jeune en termes cosmiques. Elle abrite également un amas particulièrement dense d’étoiles en formation (~100 000 ans), visibles au centre de cette image. Certaines de ces étoiles finiront par atteindre la masse de notre Soleil.
« Webb est une machine de découverte d’objets stellaires jeunes », a déclaré Green. « Dans ce domaine, nous détectons des signaux de chaque étoile jeune, jusqu’aux étoiles de la plus basse masse. »
« C’est une image très complète que nous voyons maintenant », a ajouté Pontoppidan.
Ainsi, dans la région de cette image, des filaments et des mèches de différentes teintes représentent la lumière stellaire réfléchie provenant de protostars en formation au sein du nuage. Dans certaines zones, il y a de la poussière devant cette réflexion, qui apparaît ici avec une teinte orange et diffuse.
Cette région a été le théâtre d’autres découvertes fortuites, notamment l’ombre battante « Bat Shadow », ainsi nommée lorsque les données de 2020 du télescope spatial Hubble de la NASA ont révélé qu’un disque de formation planétaire d’une étoile flottait ou se déplaçait. Cette caractéristique est visible au centre de l’image de Webb.
ÉTUDES FUTURES
La nouvelle image, et la découverte fortuite des objets alignés, ne sont en fait que la première étape de ce programme scientifique. L’équipe utilisera désormais le NIRSpec de Webb (Spectrographe en infrarouge proche) pour étudier la composition chimique du nuage.
Les astronomes s’intéressent à la manière dont les composés volatils survivent à la formation des étoiles et des planètes. Les volatils sont des composés qui subliment, ou passent d’un solide directement à un gaz, à une température relativement basse – comprenant de l’eau et du monoxyde de carbone. Ils compareront ensuite leurs résultats aux quantités trouvées dans les disques protoplanétaires d’étoiles de type similaire.
« Dans sa forme la plus élémentaire, nous sommes tous constitués de matière provenant de ces volatils. La majorité de l’eau ici sur Terre a vu le jour lorsque le Soleil était un nouveau-né il y a des milliards d’années », a déclaré Pontoppidan. « Regarder l’abondance de ces composés essentiels dans les protostars juste avant la formation de leurs disques protoplanétaires pourrait nous aider à comprendre à quel point les circonstances étaient uniques lorsque notre propre système solaire s’est formé. »
Ces observations ont été réalisées dans le cadre du programme General Observer 1611. Les premiers résultats de l’équipe ont été acceptés dans The Astrophysical Journal.
La mission du télescope spatial James Webb est l’observatoire spatial de premier plan mondial. Webb résout les mystères de notre système solaire, explore les mondes lointains autour d’autres étoiles et sonde les structures mystérieuses et les origines de notre univers et de notre place en son sein. Webb est un programme international dirigé par la NASA et ses partenaires, l’ESA (Agence Spatiale Européenne) et l’ASC (Agence Spatiale Canadienne).
TÉLÉCHARGEMENTS
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CONTACTS MÉDIAS
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- Rob Gutro – [email protected]
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