James Webb reveals the spectacular beauty of a proto-étoile extremely young

A proto-étoile babbler, detected in 2012, reveals its details thanks to a spectacular cliché by James Webb.

D’apparence, on croirait voir une sorte de sablier cosmice. Au lieu du sable, on a l’impression que du gaz interstellaire s’école patiemment par un minuscule point lumineux. C’est une illusion : ce n’est pas un instrument qui sert à prendre la mesure du temps. Cette image montre une étoile en cours de formation. Une étoile en devenir. Une proto-étoile. Son nom? L1527.

This photograph was presented on November 16 by NASA — which had a well-animated day, with the long-awaited inaugural flight of the Space Launch System (SLS), which marks the official debut of the Artemis program and the return of astronauts to the Moon. . It was captured by the James Webb space telescope with the NIRCam infrared camera.

L1527 full
The center of this hourglass is aussi vaste que le Système solaire. // Source: NASA, ESA, CSA, and STScI

Au center du sablier, l’étoile en gestation. Si l’on regarde attentively, on note que l’astre semble barré par un trait noir horizontal. Cette ligne sombre n’est pas une caracteristics d’une proto-étoile, mais le signe d’une autre naissance : celle d’une proto-planeète. Il s’agit en fait d’un segment du disque de matière qui est en train de se former autour de l’étoile.

Une proto-étoile qui n’a que 100 000 ans d’âge

C’est même une proto-étoile extremely young — its age is estimated at 100,000 years around (et c’est très jeune à l’échelle de l’Univers). Dans la classification des proto-étoiles, elle tombe dans la classe dite 0, le stage le plus précoce de la formation des étoiles. This classification is based on the observations concerning the star’s brightness, but also the “chaos” around it.

Tout autour justement, on trouve du gaz, y compris dans les portions sombres autour de L1527. Plus la color tire vers le rouge et l’orange, plus la densità de poussière est élevé. Mais plus la gamme chromaticique va vers le bleu, plus les poussières sont fine et espacées. On le devine en admirant les variations de couleurs : la distribution n’est pas tout à fait homogène.

Se pose alors une question evidente : pourquoi l’étoile n’éclaire-t-elle pas partout, y compris les zones sombres?

C’est justement à cause du disque de matière qui a un effet de masque et bloque la lumière de l’étoile. Result, le gaz n’est éclairé que là où le disque ne fait pas obstacle, c’est-à-dire en « haut » et en « bas ». C’est un peu comme une lampe torche: le cône de lumière ne va que dans une direction (les autres étant «bloquées» par la coque et les components de l’appareil).

L'éruption solaire du 28 octobre 2021 vue par SDO.  // Source: NASA/GSFC/SDO
Le Soleil is a fully formed star. C’est à cette boule de feu que ressemblera un jour L1527. // Source: NASA/GSFC/SDO

Et ce disque protoplanetaire est loin d’être minuscule. L’agence spatiale américaine précis qu’il a la taille de notre système solaire, dont la longueur se chiffre en dizaines de milliards de kilometers. Mais de là où l’on se trouve, tout cela semble infinitésimal : L1527 se trouve à environ 450 années-lumière de la Terre, dans la constellation du Taureau.

Malgré l’immense fossé qui nous sépare de l’astre, les astronomers sont capable de dire que L1527, découverte en 2012, « ne produit pas encore sa propre énergie par la fusion nucléaire de l’hydrogen », comme une étoile normale. Sa forme n’est pas completemente sphérique, mais également « unstable ». Quant à sa masse, elle est situate between 20 et 40 % de celle du Soleil.

Cette prise de masse est justement en cours — c’est ce que montrent les amas de gaz tout autour. Toute la poussière stellaraire des environs is progressively attracted towards the center, là où se trouve la protoétoile. Cela a pour effet d’alimenter l’astre, de lui permettre de grossir, de se compacter et d’attrider le seuil d’équilibre entre sa masse gravitationnel et le déclenchement de la fusion nucléaire.

C’est une phase qui sera extremely longue à notre échelle. L1527 ne sera pas une étoile à part entière avec des dizaines et des centaines de milliers d’années. But pour les astronomers, c’est une formidable opportunity d’avoir un cas qui peut renseigner sur la formation des étoiles, des planètes et des systèmes solaires. Comme le nôtre.

Pour aller plus loin

Les galaxies éloignés vues par James Webb.  // Source: NASA, ESA, CSA, Tommaso Treu (UCLA)

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