Une étoile en devenir

Publié par Redbran le 16/11/2020 à 13:00
Source: CNRS INSU

L'observatoire NOEMA de nuit;
© IRAM / D. Joubert / J.-P. Kornmann
IRAM 04191+1522 est une proto-étoile dans le nuage du Taureau, à 500 années lumières de la Terre. Sa luminosité est très faible. Si l'on estime le taux d'accrétion (L'accrétion désigne en astrophysique, en géologie et en météorologie l'accroissement par apport de matière.) à partir de sa luminosité (La luminosité désigne la caractéristique de ce qui émet ou réfléchit la lumière.) actuelle, on arrive à la conclusion qu'elle n'accumulera pas suffisamment de masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution du corps à la force de gravitation (la masse grave)....) pour devenir une étoile (Une étoile est un objet céleste émettant de la lumière de façon autonome, semblable à une énorme boule de plasma comme le Soleil, qui est l'étoile la plus proche de la Terre.), mais qu'elle deviendra une naine brune (Une naine brune est un objet insuffisamment massif pour être considéré comme une étoile mais plus gros qu'une planète géante. Il y a accord sur la...). Mais IRAM 04191 a t-elle toujours accumulé de la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide, l'état gazeux. La matière...) au taux actuel ?

Pour répondre à cette question, des chercheurs ont mesuré la ligne des glaces autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter, soit constituent les...) d'IRAM 04191. Cette ligne délimite la région autour de l'étoile dans laquelle la température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux...) est suffisamment élevée pour maintenir les molécules sous forme de gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme propre ni de...) plutôt que de glace (La glace est de l'eau à l'état solide.). Les chercheurs ont mesuré la ligne de glace du monoxide de carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C, de numéro atomique 6 et de masse atomique 12,0107.), en observant C18O, un isotopologue de cette molécule (Une molécule est un assemblage chimique électriquement neutre d'au moins deux atomes, qui peut exister à l'état libre, et qui représente la plus petite...), directement. La ligne de glace du CO est aussi tracée par une autre molécule: le diazenylium, N2H+, qui est détruit chimiquement par le CO. Mais autour d'IRAM 04191, la situation (En géographie, la situation est un concept spatial permettant la localisation relative d'un espace par rapport à son environnement proche ou non. Il inscrit un lieu dans un cadre plus général afin de...) est différente (En mathématiques, la différente est définie en théorie algébrique des nombres pour mesurer l'éventuel défaut de...): la ligne de glace tracée par le C18O a un rayon beaucoup plus faible que celle tracée par N2H+.

Les chercheurs ont montré que la forme particulière de l'émission dans IRAM 04191 pouvait être expliquée si sa luminosité avait changé par le passé (Le passé est d'abord un concept lié au temps : il est constitué de l'ensemble des configurations successives du monde et s'oppose au futur sur une échelle des...). Selon leur modèle, un sursaut de luminosité s'est produit il y a moins de quelques milliers d'années, et a fait briller IRAM 04191 plus de 150 fois plus qu'aujourd'hui.

Cette étude, obtenue grâce à l'observatoire NOEMA, montre que l'accrétion du gaz dans les proto-étoiles est épisodique. En supposant que ces sursauts se produisent tous les 13 000 ans comme le suggère les modèles numériques, cela signifie qu'IRAM 04191 atteindra une masse finale d'environ 20% celle du Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification...) et deviendra étoile de faible masse.


Cartes de l'émission de N2H+ et de C18O observées avec NOEMA. Le cercle continu montre la position de la ligne des glaces de CO actuelle, tandis que le cercle en pointillés montre la ligne de glace telle qu'elle était pendant le sursaut de luminosité.
© Anderl, Maret et al. 2020

En savoir plus:
Probing episodic accretion with chemistry: CALYPSO observations (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le plaisir procuré explique la très...) of the very-low-luminosity Class (CLASS (CLS) est un célèbre groupe de l'underground informatique. CLASS a cessé son activité le 8 janvier 2004 et en a profité pour réaliser une "endtro". Selon leurs dires, ils auraient rippé...) 0 protostar IRAM 04191+1522 - Astronomy & Astrophysics.
S. Anderl, S. Maret, S. Cabrit, A. J. Maury, A. Belloche, Ph. André, A. Bacmann, C. Codella, L. Podio, and F. Gueth.
https://doi.org/10.1051/0004-6361/201936926

Contacts:
- Sébastien Maret - IPAG - sebastien.maret at univ-grenoble-alpes.fr
- Sibylle Anderl - IPAG - sibylle.anderl aty univ-
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