Le télescope Spitzer découvre une gigantesque tornade cosmique
Publié par Michel le 20/01/2006 à 00:00
Source: CfA
Illustration: NASA / JPL-Caltech / J. Bally (University of Colorado)
Tout en examinant à l'aide du télescope spatial Spitzer une pépinière d'étoiles dans l'espace, les astronomes ont eu la surprise de découvrir un objet ressemblant à une énorme tornade. L'objet est formé par un puissant jet cosmique qui traverse (Une traverse est un élément fondamental de la voie ferrée. C'est une pièce posée en travers de la voie, sous les rails, pour en maintenir l'écartement et l'inclinaison, et transmettre au ballast les charges des...) des nuages 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 volume propre : un gaz tend à occuper tout...) et de poussières interstellaires.


L'objet Herbig-Haro 49/50 observé dans l'infrarouge (Le rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde supérieure à celle de la lumière visible...)

"Quand j'ai vu pour la première fois l'image de cet objet, j'ai été stupéfié", remarque Giovanni Fazio du Centre d'Astrophysique (L’astrophysique (du grec astro = astre et physiqui = physique) est une branche interdisciplinaire de l'astronomie qui concerne principalement la physique et l'étude des...) Harvard-Smithsonian (CfA). "Parmi les milliers d'images de Spitzer que nous avions déjà observées, nous n'avions jamais rien vu de tel". La "tornade (Une tornade (de l'espagnol tornado, dérivé du verbe tornar, tourner) est un vortex (tourbillon) de vents extrêmement violents, prenant naissance à la base d'un...)" est en réalité le front de choc (Dès que deux entitées interagissent de manière violente, on dit qu'il y a choc, que ce soit de civilisation ou de particules de hautes énergies.) produit par un jet de 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 occupe...) qui s'écoule vers le bas du champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:) visuel. C'est 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.) encore en formation située au-delà du bord supérieur de l'image qui produit ce flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments (informations / données, énergie, matière, ...) évoluant dans un sens...). Les claquements du jet dans les nuages de poussière avoisinants à une vitesse (On distingue :) de plus de 150 kilomètres (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système international. Il est défini comme la distance parcourue par la lumière dans le vide en 1/299 792 458 seconde.) par seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à quelque chose de nature identique. La seconde est...), échauffent la matière jusqu'à l'incandescence et la fait flamboyer en lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet) à 780nm (rouge). La lumière est intimement...) infrarouge détectable par Spitzer. La forme triangulaire résulte du sillage produit par le mouvement du faisceau, analogue au sillage d'un bateau (Un bateau est une construction humaine capable de flotter sur l'eau et de s'y déplacer, dirigé ou non par ses occupants. Il répond aux besoins du transport maritime ou...) rapide.

L'objet, nommé Herbig-Haro 49/50, avait déjà été observé auparavant, et encore récemment à l'aide d'un télescope (Un télescope, (du grec tele signifiant « loin » et skopein signifiant « regarder, voir »), est un instrument d'optique permettant d'augmenter la luminosité ainsi que la taille apparente des objets...) au sol de l'observatoire panaméricain de Cerro Tololo. Intrigué par les émissions alors repérées, les astronomes de Spitzer ont visé la région et ont eu la surprise de voir apparaître cette spectaculaire structure en spirale (En mathématiques, une spirale est une courbe qui commence en un point central puis s'en éloigne de plus en plus, en même temps qu'elle tourne autour.). Les scientifiques ne peuvent que spéculer sur l'origine de cette apparence. Les champs magnétiques dans cette région pourraient avoir structuré l'objet. Autre hypothèse, le choc pourrait avoir développé des instabilités, produisant des remous qui donnent à la "tornade" son apparence unique.

Le plus spectaculaire de l'image infrarouge codée est le gradient de couleur (La couleur est la perception subjective qu'a l'œil d'une ou plusieurs fréquences d'ondes lumineuses, avec une (ou des) amplitude(s) donnée(s).) d'une extrémité de la "tornade" à l'autre. Les astronomes pensent que la couleur bleue de la pointe résulte d'une excitation moléculaire élevée sur le front du choc. Ces niveaux élevés d'excitation produisent une émission d'ondes plus courtes, codées en bleu (Bleu (de l'ancien haut-allemand « blao » = brillant) est une des trois couleurs primaires. Sa longueur d'onde est comprise approximativement entre 446 et 520 nm. Elle varie en luminosité du cyan à une teinte...) dans cette image. Les niveaux moléculaires d'excitation diminuent lorsqu'on s'éloigne de cette région et les émissions sont de plus longues longueurs d'onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible de propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie sans transporter...), codées en rouge (La couleur rouge répond à différentes définitions, selon le système chromatique dont on fait usage.).

L'étoile à l'extrémité de la "tornade," qui semble être entourée d'un faible halo, pourrait être une superposition (En mécanique quantique, le principe de superposition stipule qu'un même état quantique peut possèder plusieurs valeurs pour une certaine quantité observable (spin, position, quantité de mouvement etc.)) fortuite sur la ligne de visée. Cependant, l'étoile pourrait être physiquement associée à la "tornade" et dans ce cas, le halo serait provoqué par des écoulements dans le milieu circumstellaire.

HH 49/50 est situé dans un complexe d'étoiles en formation appelé Caméléon I, une région contenant plus de 100 jeunes étoiles. La plupart de celles-ci sont plus petites que le Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la...), bien que certaines soient plus massives. Les 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...) en lumière visible (La lumière visible, appelée aussi spectre visible ou spectre optique est la partie du spectre électromagnétique qui est visible pour l'œil humain.) montrent un certain nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) d'écoulements dans la région, toutefois la plupart d'entre eux n'ont aucune contrepartie dans l'infrarouge.

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