Une étoile en devenir

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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 à partir de sa luminosité actuelle, on arrive à la conclusion qu’elle n'accumulera pas suffisamment de masse pour devenir une étoile, mais qu'elle deviendra une naine brune. Mais IRAM 04191 a t-elle toujours accumulé de la matière au taux actuel ?

Pour répondre à cette question, des chercheurs ont mesuré la ligne des glaces autour d'IRAM 04191. Cette ligne délimite la région autour de l'étoile dans laquelle la température est suffisamment élevée pour maintenir les molécules sous forme de gaz plutôt que de glace. Les chercheurs ont mesuré la ligne de glace du monoxide de carbone, en observant C18O, un isotopologue de cette molécule, 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 est différente: 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. 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 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 of the very-low-luminosity Class 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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AGA 13

Article intéressant qui montre la finesse que l’on peut avoir dans l’analyse de la naissance d’une étoile distante de 500 al.
L’article comporte un sous entendu : Plus le taux d’accumulation de matière est élevé, plus l’étoile brille. Quelle est l’explication de ce phénomène ?

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Adrien

AGA 13
Article intéressant qui montre la finesse que l’on peut avoir dans l’analyse de la naissance d’une étoile distante de 500 al.
L’article comporte un sous entendu : Plus le taux d’accumulation de matière est élevé, plus l’étoile brille. Quelle est l’explication de ce phénomène ?

Une étoile est en équilibre entre l'attraction gravitationnelle, qui la compresse sous sa propre masse, et la réaction de fusion nucléaire de son cœur, qui a un effet inverse (expansion). Plus l'étoile compresse son cœur, et plus de manière entre en fusion, ce qui aboutit au final à un équilibre.

Plus l'étoile accrète de matière, plus sa masse est importante, et l'équilibre entre contraction et expansion se fait avec une réaction nucléaire plus importante. Et par conséquence, une brillance plus importante et une durée de vie plus courte (l'étoile fusionne plus rapidement ses éléments en son cœur, elle consomme plus rapidement son "carburant").

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AGA 13

Oui, bien d’accord Adrien avec votre explication. L’augmentation de la masse augmente la luminosité de l’étoile.
Mais ici il s’agit d’une variation du taux d’accumulation de cette masse. Plus ce taux est élevé, plus la luminosité est importante dit l’article. Ce phénomène étant réversible au cours de la formation de l’étoile.
Il me semble qu’il s’agit d’un autre phénomène qui nécessite une explication complémentaire.

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AGA 13

Je me suis peut être mal exprimé.
D’après l’article, la luminosité de l’étoile en formation dépend du taux d’accumulation de la matière. Si ce taux augmente, la luminosité augmente. Le phénomène est réversible, c-à-d que si le taux d’accumulation diminue, la luminosité diminue, alors que la masse de l’étoile continue de croître même faiblement.
Il y a donc un phénomène transitoire a comprendre, qui a lieu lors de la formation de l’étoile.
L’article est basé sur ce phénomène, ça aurait été bien qu’il l’explique.
En tous cas, je pose la question aux spécialistes !