Le processus de naissance des étoiles commence dans un linceul de gaz et de poussière. Le télescope spatial Hubble (HST) excelle à montrer des vues détaillées de ces crèches stellaires car il reste encore beaucoup à apprendre à leur sujet. Sa dernière image montre un objet appelé “noyau dense”, où un embryon stellaire pourrait déjà exister.
Du point de vue de HST, nous voyons l’extérieur de la crèche, une région appelée CB130-3. Ce noyau dense porte bien son nom; c’est tellement épais qu’on ne peut pas voir le centre. Mais cela nous donne un aperçu de la complexité des machines à fabriquer des étoiles.
Ce nuage de gaz et de poussière et son embryon stellaire caché reposent dans un filament de gaz et de poussière situé en direction de la constellation des Serpents. C’est dans une zone appelée la région d’Aquila Rift et se trouve à environ 650 années-lumière de nous. Ce site et d’autres endroits de la galaxie où les nébuleuses forment des étoiles sont d’un grand intérêt pour astronomes cherchant à comprendre tous les aspects de la naissance des étoiles. Il a déjà été observé dans les longueurs d’onde radio et infrarouge, ainsi que dans les observations optiques.
Des noyaux denses forment des bébés étoiles
Alors, que se passe-t-il lors de la formation des étoiles et quel rôle joue le noyau dense ? La naissance des étoiles est longue et ces noyaux ne sont qu’une partie du processus. La première partie commence bien avant que les noyaux n’apparaissent sur la scène. Tout d’abord, nous avons besoin d’un nuage de gaz et de poussière appelé « nébuleuse ». Ensuite, il a besoin d’influences extérieures. Peut-être qu’une étoile qui passe roule dans la nébuleuse. Ou, une étoile supermassive proche meurt dans une explosion de supernova. Les deux processus envoient des ondes de choc à travers le cloud. Quelle que soit l’impulsion, ces chocs fragmentent le nuage en amas plus petits et les poussent pour former les noyaux denses.
À l’intérieur d’un noyau dense, la matière tourbillonne et tombe au centre. Il s’agit essentiellement d’accumuler du gaz et de la poussière dans une zone concentrée. Lorsque cela se produit, les pressions et les températures augmentent. Lorsque suffisamment de matière se rassemble, une protoétoile se forme. Cela se produit peut-être mille ans ou plus plus tard, selon la masse du matériau. La protoétoile continue d’accumuler plus de gaz et de poussière pendant encore plusieurs centaines de milliers d’années.
L’ensemble de la phase de protoétoile peut durer environ un demi-milliard d’années environ (selon la masse de l’étoile éventuelle). Finalement, les températures et les pressions deviennent si élevées que le noyau de la protoétoile déclenche la fusion nucléaire. Encore une fois, selon la masse finale de l’étoile nouveau-née, cela pourrait prendre jusqu’à dix millions d’années avant que cela ne se produise. Mais, lorsque cette fusion nucléaire commence, c’est le moment où l’étoile est née. Ce qui a commencé comme une “graine” à l’intérieur d’un noyau dense de gaz et de poussière est maintenant une étoile à part entière.
Le point de vue de Hubble sur le nuage de gaz et de poussière
CB130-3 est l’un des nombreux noyaux denses que les astronomes observent pour comprendre les détails fins de la formation des étoiles. Bien qu’il soit caché par l’épais nuage de naissance, ce noyau dense contient déjà une étoile embryonnaire. Il ne faudra pas longtemps (dans le temps cosmique) avant que ce jeune objet brûlant n’éclate sous la forme d’une étoile nouveau-née comme le Soleil.
Des objets comme celui-ci ont des propriétés chimiques intéressantes. Ils forment ce qu’on appelle un noyau dense « riche en carbone ». Les molécules qu’il contient sont particulièrement utiles pour retracer la chimie des épais nuages de gaz et de poussière où se forment les étoiles. Les astronomes les considèrent comme d’importants traceurs de matériaux organiques réactifs dans les régions de formation d’étoiles. Ils les utilisent également pour tracer des éléments chimiques dans les disques protoplanétaires, en particulier des composés organiques complexes qui pourraient éventuellement influencer la formation éventuelle de la vie.
Pour étudier CB130-3, les astronomes ont utilisé la caméra grand champ 3 de HST pour inspecter le nuage entourant le noyau dense. Son épaisseur varie, allant d’un voile diaphane à la périphérie de l’objet à une enveloppe presque imperméable de gaz et de poussière au centre. La lumière des étoiles en arrière-plan apparaît rougie lorsqu’elle traverse le nuage. Ce changement de couleur aide les astronomes à comprendre la densité des différentes parties du nuage qui libéreront de nouvelles étoiles dans la galaxie.
Hubble voit un nuage cosmique gonflé
Détection de deux cœurs riches en chaîne carbonée : CB130-34 et L673-SMM4.
