Le cosmos semble prendre vie dans une explosion de pyrotechnie crépitante sur cette nouvelle image prise par le télescope spatial James Webb de la NASA. Prise avec l’instrument MIRI (Mid-Infrared Instrument) de Webb, ce sablier ardent représente la scène d’un très jeune objet en train de devenir une étoile. Une protoétoile centrale se développe dans le col du sablier, accumulant de la matière provenant d’un fin disque protoplanétaire, vu de profil sous la forme d’une ligne sombre.
La protoétoile, un objet relativement jeune d’environ 100 000 ans, est toujours entourée de son nuage moléculaire parent, ou grande région de gaz et de poussière. L’observation précédente de L1527 par Webb, avec la NIRCam (Near-Infrared Camera), nous a permis d’observer cette région et a révélé ce nuage moléculaire et cette protoétoile dans des couleurs opaques et vibrantes.
Les images NIRCam et MIRI montrent les effets des écoulements, qui sont émis dans des directions opposées le long de l’axe de rotation de la proto-étoile lorsque l’objet consomme du gaz et de la poussière du nuage environnant. Ces écoulements prennent la forme d’ondes de choc sur le nuage moléculaire environnant, qui apparaît sous forme de structures filamentaires.
Ils sont également responsables de la création de la structure brillante en forme de sablier au sein du nuage moléculaire, car ils dynamisent ou excitent la matière environnante et font briller les régions situées au-dessus et en dessous. Cela crée un effet rappelant celui des feux d’artifice illuminant un ciel nocturne nuageux. Cependant, contrairement à NIRCam, qui montre principalement la lumière réfléchie par la poussière, MIRI permet de voir comment ces flux affectent la poussière et les gaz les plus épais de la région.
Les zones colorées ici en bleu, qui englobent la majeure partie du sablier, montrent principalement des molécules carbonées appelées hydrocarbures aromatiques polycycliques. La protoétoile elle-même et la couverture dense de poussière et d’un mélange de gaz qui l’entourent sont représentées en rouge. (Les extensions rouges en forme de cierges magiques sont une artefact de l’optique du télescope).
Entre les deux, MIRI révèle une région blanche directement au-dessus et en dessous de la protoétoile, qui n’apparaît pas aussi fortement dans la vue NIRCam. Cette région est un mélange d’hydrocarbures, de néon ionisé et de poussière épaisse, ce qui montre que la protoétoile propulse cette matière assez loin d’elle alors qu’elle consomme de manière désordonnée la matière de son disque.
À mesure que la protoétoile vieillit et libère des jets énergétiques, elle va consommer, détruire et repousser une grande partie de ce nuage moléculaire, et de nombreuses structures que nous voyons ici commenceront à s’estomper. Finalement, une fois qu’elle aura fini de rassembler de la masse, ce spectacle impressionnant prendra fin et l’étoile elle-même deviendra plus apparente, même pour nos télescopes à lumière visible.
La combinaison des analyses des vues proche et moyen infrarouge révèle le comportement global de ce système, notamment la manière dont la protoétoile centrale affecte la région environnante. D’autres étoiles du Taureau, la région de formation d’étoiles où réside L1527, se forment exactement de la même manière, ce qui pourrait conduire à la perturbation d’autres nuages moléculaires et soit empêcher la formation de nouvelles étoiles, soit catalyser leur développement.