De nouveaux détails entourant le nuage noir L1527 et sa protoétoile ont été révélés par le télescope spatial James Webb de la NASA. Les couleurs vibrantes de la nébuleuse, visibles uniquement dans la lumière infrarouge, montrent que la protoétoile est en train de rassembler des matériaux en passe de devenir une étoile à part entière.
Le télescope spatial James Webb de la NASA a révélé les caractéristiques autrefois cachées de la protoétoile dans le nuage sombre L1527, donnant un aperçu des débuts d’une nouvelle étoile. Ces nuages flamboyants dans la région de formation d’étoiles du Taureau ne sont visibles qu’en lumière infrarouge, ce qui en fait une cible idéale pour la caméra proche infrarouge de Webb (NIRCam).
La protoétoile elle-même est cachée dans le « cou » de cette forme de sablier. Un disque protoplanétaire de bord est vu comme une ligne sombre à travers le milieu du cou. La lumière de la protoétoile fuit au-dessus et au-dessous de ce disque, éclairant les cavités dans le gaz et la poussière environnants.
Les caractéristiques les plus répandues de la région, les nuages colorés en bleu et orange dans cette image infrarouge aux couleurs représentatives, décrivent les cavités créées lorsque la matière s’éloigne de la protoétoile et entre en collision avec la matière environnante. Les couleurs elles-mêmes sont dues aux couches de poussière entre Webb et les nuages. Les zones bleues sont celles où la poussière est la plus fine. Plus la couche de poussière est épaisse, moins la lumière bleue peut s’échapper, créant des poches d’orange.
Cette vidéo effectue un zoom avant sur la protoétoile L152 pour révéler l’objet vu par le télescope spatial NASA/ESA/CSA James Webb, intégré dans un nuage de matière qui alimente sa croissance. La matière éjectée de l’étoile a dégagé des cavités au-dessus et en dessous, dont les limites brillent en orange et bleu dans cette vue infrarouge. La région centrale supérieure affiche des formes en forme de bulles dues à des «rots» stellaires ou à des éjections sporadiques. Webb détecte également des filaments constitués d’hydrogène moléculaire qui ont été choqués par des éjections stellaires passées. Curieusement, les bords des cavités en haut à gauche et en bas à droite semblent droits, tandis que les limites en haut à droite et en bas à gauche sont courbes. La région en bas à droite apparaît en bleu, car il y a moins de poussière entre elle et Webb que les régions orange au-dessus. Crédit : ESA/Webb, NASA, ASC, unWISE/JPL-Caltech/D. Lang (Perimeter Institute), E. Slawik, N. Risinger, N. Bartmann, M. Zamani Musique : Tonelabs—The Red North (www.tonelabs.com)
Webb révèle également des filaments d’hydrogène moléculaire qui ont été choqués lorsque la protoétoile éjecte de la matière loin de lui. Les chocs et les turbulences inhibent la formation de nouvelles étoiles, qui autrement se formeraient partout dans le nuage. En conséquence, la protoétoile domine l’espace, prenant une grande partie du matériel pour elle-même.
Malgré le chaos causé par L1527, il n’a qu’environ 100 000 ans, un corps relativement jeune. Compte tenu de son âge et de sa luminosité dans l’infrarouge lointain observé par des missions comme le satellite astronomique infrarouge, L1527 est considérée comme une protoétoile de classe 0, le stade le plus précoce de la formation d’étoiles.
Des protoétoiles comme celles-ci, qui sont encore coconnées dans un nuage sombre de poussière et de gaz, ont encore un long chemin à parcourir avant de devenir des étoiles à part entière. L1527 ne génère pas encore sa propre énergie par fusion nucléaire de l’hydrogène, une caractéristique essentielle des étoiles. Sa forme, bien que principalement sphérique, est également instable, prenant la forme d’un petit amas de gaz chaud et gonflé représentant entre 20 et 40% de la masse de notre soleil.
La protoétoile L1527, illustrée sur cette image du télescope spatial NASA/ESA/CSA James Webb, est intégrée dans un nuage de matière qui alimente sa croissance. La matière éjectée de l’étoile a dégagé des cavités au-dessus et en dessous, dont les limites brillent en orange et bleu dans cette vue infrarouge. La région centrale supérieure affiche des formes en forme de bulles dues à des «rots» stellaires ou à des éjections sporadiques. Webb détecte également des filaments constitués d’hydrogène moléculaire qui ont été choqués par des éjections stellaires passées. Curieusement, les bords des cavités en haut à gauche et en bas à droite semblent droits, tandis que les limites en haut à droite et en bas à gauche sont courbes. La région en bas à droite apparaît en bleu, car il y a moins de poussière entre elle et Webb que les régions orange au-dessus. Crédit : ESA/Webb, NASA, ESA, CSA et STScI, J. DePasquale (STScI), N. Bartmann (ESA/Webb) Musique : Stellardrone—Twilight
Alors que la protoétoile continue de rassembler de la masse, son noyau se comprime progressivement et se rapproche d’une fusion nucléaire stable. La scène montrée dans cette image révèle que L1527 fait exactement cela. Le nuage moléculaire environnant est composé de poussière et de gaz denses attirés vers le centre, où réside la protoétoile.
Au fur et à mesure que le matériau tombe, il tourne autour du centre. Cela crée un disque dense de matière, connu sous le nom de disque d’accrétion, qui alimente en matière la protoétoile. Au fur et à mesure qu’il gagne en masse et se comprime davantage, la température de son noyau augmentera, atteignant finalement le seuil de début de la fusion nucléaire.
Le disque, vu sur l’image comme une bande sombre devant le centre lumineux, a à peu près la taille de notre système solaire. Compte tenu de la densité, il n’est pas inhabituel qu’une grande partie de ce matériau s’agglutine – les débuts des planètes. En fin de compte, cette vue de L1527 offre une fenêtre sur ce à quoi ressemblaient notre soleil et notre système solaire à leurs débuts.