Le télescope Herschel traque l'eau dans l'univers proche

Publié par Michel le 07/04/2012 à 00:00
Source: CEA
Après plus de trente mois de fonctionnement du satellite européen Herschel, le colloque " From atoms to pebbles: Herschel's view of Star and Planet formation", organisé du 20 au 23 mars à Grenoble, est revenu sur les apports de la mission dans la connaissance des mécanismes de formation des systèmes planétaires. Une découverte majeure est l'omniprésence de l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les...) dans les zones de formation d'étoiles et des planètes, autant d'éléments pointant vers une provenance spatiale de l'eau sur la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance...).

Lancé le 14 mai 2009 par Ariane 5 (Ariane 5 est un lanceur de l'Agence spatiale européenne (ESA), développé pour placer...), le satellite (Satellite peut faire référence à :) Herschel de l'ESA (Agence Spatiale Européenne) est le plus grand télescope spatial (Un télescope spatial est un télescope placé au delà de l'atmosphère. Le...) dédié à l'astronomie (L’astronomie est la science de l’observation des astres, cherchant à expliquer...) dans le domaine spectral de l'infrarouge (Le rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde...) et du submillimétrique.

Après plus de trente mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps...) de fonctionnement dans l'espace, à plus de 1,5 million (Un million (1 000 000) est l'entier naturel qui suit neuf cent quatre-vingt-dix-neuf...) de kilomètres (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système...) de la Terre, le CNES, l'agence spatiale (Une agence spatiale est un organisme d'État ayant pour but d'étudier l'Espace et de développer...) française, et l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est...) de Planétologie (La planétologie est la science de l'étude des planètes. La discipline recouvre de nombreuses...) et d'Astrophysique (L’astrophysique (du grec astro = astre et physiqui = physique) est une branche...) de Grenoble IPAG (CNRS/Université Grenoble 1) ont organisé du 20 au 23 mars un colloque qui a réuni plus de 200 chercheurs du monde (Le mot monde peut désigner :) entier, experts en formation des étoiles et des systèmes planétaires. Parmi l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection...) des communications de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue...) de ce colloque, une observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les...) fut à l'honneur: celle de l'eau.


Le télescope spatial Herschel
Crédit: ESA

En effet, jamais avant le satellite Herschel, il n'avait été possible d'observer l'eau dans l'Univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.) avec autant de détails, en particulier sous forme gazeuse.

Quatre programmes internationaux de recherche (WISH, CHESS, HSSO et GASPS (1)), avec très fort engagement de laboratoires français (2) ont pu tracer et mesurer l'abondance de l'eau et son évolution, de la naissance des étoiles (La naissance des étoiles ou formation stellaire, voire stellogénèse ou stellogonie,...) à celle des planètes.

Pour la première fois, l'eau a ainsi été détectée dans les coeurs préstellaires, mais aussi en grande quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire,...) dans des disques protoplanétaires, et jusque dans les jeunes systèmes planétaires extrasolaires, sous la forme de gigantesques réservoirs de comètes glacées. De plus, ces observations ont permis de mieux comprendre la formation de l'eau autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne...) des étoiles jeunes, et de préciser les mécanismes de formation des étoiles analogues à notre soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile...) ou beaucoup plus massives que ce dernier. Outre l'action de l'eau comme un refroidisseur naturel, l'eau constitue une formidable sonde (Une sonde spatiale est un vaisseau non habité envoyé par l'Homme pour explorer de plus près des...) des mouvements de gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et...) autour des étoiles en formation.

Par ailleurs, une nouvelle mesure de l'abondance de l'eau, et de sa variante l'eau lourde (L'eau lourde est de l’oxyde de deutérium (formule : D2O ou ²H2O)....), a relancé l'hypothèse de l'apport de l'eau sur terre par voie cométaire.

Ces observations ont été effectuées avec les trois instruments embarqués à bord: HIFI, un spectromètre (Un spectromètre est un appareil de mesure permettant de décomposer une quantité...) à haute résolution dédié à l'étude de la chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à...) de l'Univers, PACS et SPIRE des spectro-imageurs destinés à cartographier l'émission infrarouge des grains de poussière.

L'eau est ainsi présente dans tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) le cosmos, sous forme de glace (La glace est de l'eau à l'état solide.) ou de gaz. Et c'est même la troisième espèce (Dans les sciences du vivant, l’espèce (du latin species, « type »...) la plus abondante de l'Univers. Ces observations permettent ainsi de répondre aux questions qui agitent autant les astrophysiciens que le grand public: y a-t-il de l'eau dans le cosmos ? Y a-t-il de l'eau dans le système solaire (Le système solaire est un système planétaire composé d'une étoile, le...) ailleurs que sur Terre ? D'où vient l'eau présente sur Terre ? Pouvait-elle déjà être présente lors de la formation de notre planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de...) ?

Outre la compréhension des mécanismes de formation de l'eau autour des étoiles jeunes, les observations réalisées par Herschel dressent un vaste panorama de l'ensemble des régions de formation stellaire (Stellaria est un genre de plantes herbacées annuelles ou vivaces, les stellaires, de la...) et planétaire (Un planétaire désigne un ensemble mécanique mobile, figurant le système solaire...) tant du point (Graphie) de vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et...) de la visualisation de ces espaces que de la compréhension des mécanismes physiques qui les régissent: des filaments structurant les nuages moléculaires aux interactions des grains de poussière avec les planètes, jusqu'à la formation des étoiles de type solaire ou beaucoup plus massives. C'est donc tout un pan astrophysique qui va pouvoir être nourri pendant de nombreuses années en exploitant les données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent...) acquises par Herschel, jusqu'à la fin des opérations, début 2013.

Le CNES a participé au financement des instruments et assure le suivi et le financement des participations françaises engagées par le CEA, le CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand...), et de nombreuses universités et laboratoires français.


Notes:

1: WISH: Water In Star-forming regions with Herschel, CHESS: Chemical Herschel Surveys of Star-forming regions, HSSO: Herschel Solar System Observations, GASPS: GAS in Protoplanetary Systems

2: En particulier le Laboratoire d'astrophysique de Bordeaux (CNRS/Université Bordeaux 1), l'Institut de recherche en astrophysique et planétologie de Toulouse (CNRS/Université Toulouse 3), l'Institut de planétologie et d'astrophysique de Grenoble (CNRS/Université de Grenoble 1), le Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation (Le mot instrumentation est employé dans plusieurs domaines :) en astrophysique de Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région...) (CNRS/Observatoire de Paris/UPMC/Université Paris 7)
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