La plupart des événements survenant dans l’univers ne sont pas entièrement compris, y compris le processus relativement simple de formation des étoiles. Les étoiles se forment dans des nuages denses de gaz froid et de poussière. Lorsque ces nuages atteignent une masse seuil, ils s’effondrent sous leur propre gravité, conduisant à la naissance d’un bébé étoile, ou protoétoile.
Si le disque d’accrétion tourne trop vite, la matière ne peut pas tomber facilement vers l’étoile. Les astronomes pensent que les bébés étoiles projettent une partie de la matière contenue dans le disque d’accrétion sous la forme de jets énergétiques, appelés jets protostellaires, ce qui pourrait faciliter le processus de déplacement de certaines matières dans l’étoile.
Mais le principal défi pour confirmer cela est que ces jets proviennent de régions très proches de l’étoile, ce qui signifie qu’ils ne peuvent pas être vus ou imagés, même par certains des télescopes les plus puissants. Par conséquent, les astronomes ne savent pas comment ils sont éjectés ni d’où partent ces jets.
Les chercheurs ont déjà proposé que le champ magnétique du système protostellaire pourrait aider à lancer ces jets. Et une nouvelle image a permis pour la première fois de faire la lumière sur ce sujet.
Dans une étude publiée le 13 août dans la revue Rapports scientifiquesles chercheurs ont utilisé le réseau ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) au Chili pour étudier un objet appelé HH 211, situé à 1 000 années-lumière dans la constellation de Persée. HH 211 est un Herbig-Haro objet – une région lumineuse de nébulosité créée par les puissants jets d’étoiles nouveau-nées. Ce système protostellaire n’a que 35 000 ans et possède une minuscule protoétoile centrale pesant seulement 0,06 fois la masse du soleil.
HH 211 présente un jet bipolaire brillant : deux faisceaux de matériau ionisé sous tension émergeant dans des directions opposées. Ce système est l’un des rares cas connus où un champ magnétique a été détecté, offrant une rare opportunité d’explorer les modèles d’éjection pilotés par le champ magnétique.
Les observations ALMA de ce système ont montré que le jet monte en flèche à des vitesses d’environ 66 miles par seconde (107 kilomètres par seconde), mais, fait intéressant, il tourne assez lentement, avec un moment cinétique spécifique. Cela suggère que le jet bipolaire a emporté l’excès d’énergie de rotation. En prenant en compte la conservation du moment cinétique et de l’énergie, les chercheurs ont calculé que le jet vient du bord intérieur du disque d’accrétion, à seulement 0,02 unité astronomique, soit à près de 3 millions de kilomètres de l’étoile.
Leurs résultats concordent avec l’un des modèles expliquant comment un champ magnétique peut agir comme une fronde pour lancer du gaz vers l’extérieur.
Dans cette image spectaculaire, l’affichage coloré du jet bipolaire est capturé par le Télescope spatial James Webb (JWST) dans les longueurs d’onde du proche infrarouge. Cependant, la vue de JWST est bloquée par l’épaisse poussière qui entoure la région centrale.
Cette région cachée est cruciale car c’est de là que provient le jet. Grâce à la nouvelle étude, les données ALMA ont révélé la partie mince cruciale au centre dans les longueurs d’onde submillimétriques. Les données ALMA se chevauchent ici avec les données JWST pour créer une image complète de la façon dont les nouvelles étoiles se forment. Le image zoomée en niveaux de gris capturé par ALMA montre clairement le jet lancé depuis le disque d’accrétion.
C’est la première fois que le lieu de lancement d’un avion à réaction protostellaire est capturé. La découverte confirme également que ces jets jouent un rôle crucial dans la croissance des étoiles nouveau-nées en supprimant le moment cinétique du disque d’accrétion, permettant ainsi à la matière de tomber facilement sur l’étoile.
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