En observant avec une très grande précision les changements physiques et chimiques se produisant dans le nuage moléculaire entourant une protoétoile, une équipe internationale d’astrophysiciens, intégrant deux chercheurs de l’Institut de planétologie et d’astrophysique de Grenoble (Ipag), remet en cause les modèles classiques de formation des planètes.
Selon le modèle généralement admis, les étoiles se forment au sein de nébuleuses qui sont de gigantesques nuages de gaz (essentiellement de l’hydrogène) et de poussières. Sous l’effet de la gravitation, ces gaz et ces poussières se concentrent pour former un cœur protostellaire, ou protoétoile, tandis qu’autour on retrouve une enveloppe et un disque d’accrétion. Ce disque a une taille d’environ 100 unités astronomiques (1).
Schéma global de formation d’une étoile © American Scientist
C’est dans ce dernier que se formeront éventuellement les planètes compagnons de l’étoile. La protoétoile, sous l’effet de sa propre gravité, va se contracter de plus en plus et donc s’échauffer. Parvenue à une certaine température critique, la fusion thermonucléaire va pouvoir s’amorcer, transformant la protoétoile en étoile.
Ce schéma global de la genèse stellaire, qui fait consensus dans la communauté scientifique des astrophysiciens, repose presque exclusivement sur des considérations théoriques. On ne disposait jusqu’ici que de très peu d’observations et de mesures « réelles ». Par conséquent, les processus fins de formation du disque, ainsi que les changements chimiques potentiellement associés, restaient largement inexplorés. Il était admis que la matière interstellaire provenant de l’enveloppe était apportée de façon continue et régulière dans le disque.
Cécilia Ceccarelli © Ipag
Constellation du Taureau © David de Martin-Caltech
Le Radiotélescope Alma © Eso
Représentation d’artiste de la région L1527, montrant la protoétoile au centre, le disque, l’anneau riche en SO et l’enveloppe ‑Crédit Ipag/Eso.
Pour en savoir plus :Change in the chemical composition of infalling gas forming a disk around a protostar
Nature 507, 78 – 80 doi:10.1038/nature13000. Publié en ligne le 12 février 2014.
Glossaire
- Unité astronomique : unité utilisée pour mesurer les distances entre des objets célestes. Une unité astronomique équivaut à la distance Terre-Soleil, soit environ 150 millions de kilomètres.
- Constellations : ce sont des figures imaginaires formées par des groupes d’étoiles projetées sur la voute céleste. L’union astronomique internationale divise le ciel en 88 constellation (source Wikipedia).
- Année lumière : unité de distance cosmique. C’est la distance parcourue par la lumière en une année. Une seconde lumière vaut 300 000 km !
- Radio-interféromètre : instrument de mesure fondé sur les calcul des interférences des signaux observées en braquant plusieurs télescopes simultanément sur un même objet céleste.
- Alma : Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (en français Vaste réseau d’antennes (sub) – millimétriques de l’Atacama).
