Objet Herbig-Haro - Définition et Explications

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Introduction

L'objet Herbig-Haro HH47, vu par le télescope spatial Hubble. La barre d'échelle représente 1000 ua, soit environ 20 fois la dimension du système solaire

En astronomie (L’astronomie est la science de l’observation des astres, cherchant à expliquer...), les objets Herbig-Haro (ou objets HH) sont de petites nébulosités associées à certaines très jeunes étoiles, et qui se forment lorsque de la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses...) éjectée par ces étoiles naissantes entre en collision (Une collision est un choc direct entre deux objets. Un tel impact transmet une partie de...) avec les nuages de gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et...) et de poussières environnant, à des vitesses de plusieurs centaines de kilomètres (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système...) par seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui...). Les objets Herbig-Haro sont omniprésents dans les régions de formation stellaire (Stellaria est un genre de plantes herbacées annuelles ou vivaces, les stellaires, de la...), et bien souvent il est possible d'en observer plusieurs autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne...) d'une même étoile (Une étoile est un objet céleste émettant de la lumière de façon autonome, semblable à une...), alignés le long de son axe de rotation.

Ces objets sont des phénomènes éphémères, ayant une durée de vie (La vie est le nom donné :) de quelques milliers d'années tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) au plus. Il est possible de les voir évoluer sur une période de temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le...) relativement courte, alors qu'ils s'éloignent de l'étoile dont ils sont issus à travers les nuages de gaz interstellaire. Les observations (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les...) du télescope spatial Hubble (Le télescope spatial Hubble (en anglais, Hubble Space Telescope ou HST) est un télescope en...) montrent des évolutions complexes en quelques années seulement, certaines parties s'affaiblissant tandis que d'autres s'illuminent, suivant la densité (La densité ou densité relative d'un corps est le rapport de sa masse volumique à la...) du milieu rencontré.

Les objets Herbig-Haro ont été observés pour la première fois par Sherburne Wesley Burnham à la fin du XIXe siècle, mais ce n'est que dans les années 1950 que l'on comprit qu'il s'agissait d'un nouveau type de nébuleuse (Une nébuleuse (du latin nebula, « nuage ») désigne, en astronomie, un...) en émission. Les premiers astronomes à les avoir étudiés en détail furent George Herbig et Guillermo Haro, d'où leur nom. Herbig et Haro étudiaient indépendamment la formation des étoiles lorsqu'ils analysèrent ces objets, et comprirent pour la première fois que ceux-ci étaient la conséquence du processus de formation des étoiles.

Découverte et observations

Le premier objet Herbig-Haro (En astronomie, les objets Herbig-Haro (ou objets HH) sont de petites nébulosités...) a été découvert par Sherburne Wesley Burnham à la fin du XIXe siècle  : alors qu'il observait l'étoile T Tauri avec la lunette de 900 mm de l'observatoire Lick, Burnham aperçut juste à côté une toute petite nébulosité. Celle-ci fut cataloguée comme une nébuleuse en émission « standard », dénommée nébuleuse de Burnham par la suite (désormais HH 255), mais ne fut pas à cette date reconnue comme représentante d'une nouvelle classe d'objets. En revanche on savait déjà à cette époque que T Tauri était une étoile variable (Une étoile variable est une étoile dont la luminosité varie.) très jeune, prototype d'une classe d'étoiles variables appelées variables de type T Tauri. Ces étoiles sont extrêmement jeunes et n'ont pas encore atteint le stade (Un stade (du grec ancien στ?διον stadion, du verbe...) d'équilibre où l'effondrement gravitationnel est compensé par les réactions de fusion nucléaire (La fusion nucléaire (dite parfois thermonucléaire) est, avec la fission, l’un des...) en leur centre.

À la fin des années 1940, soit cinquante ans après la découverte de Burnham, un certain nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre...) de nébuleuses similaires avaient été observées, la plupart étant si petites qu'on pouvait presque les confondre avec des étoiles. Guillermo Haro et George Herbig menaient alors de façon indépendante des observations sur plusieurs de ces objets. Herbig se pencha à nouveau sur la nébuleuse de Burnham et trouva qu'elle possédait un spectre électromagnétique (Le spectre électromagnétique est la décomposition du rayonnement...) inhabituel, avec des raies d'émission très marquées pour l'hydrogène (L'hydrogène est un élément chimique de symbole H et de numéro atomique 1.), le soufre (Le soufre est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole S et de...) ([S II]) et l'oxygène (L’oxygène est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de...) ([O II]), et que d'autres objets, tels que HH 1, HH2 et 3, présentaient des caractéristiques similaires. De son côté Haro annonça en 1952-53 la découverte de nombreux autres objets du même type, et montra que tous étaient invisibles en infrarouge (Le rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde...).

À la suite de leurs observations, Herbig et Haro se rencontrèrent à un colloque d'astronomie à Tucson en Arizona en 1949. Herbig n'avait pas porté beaucoup d'attention aux objets qu'il avait observé, s'attachant surtout à l'étude des jeunes étoiles proches, mais en prenant connaissance des découvertes de Haro, il décida de mener une étude plus poussée (En aérodynamique, la poussée est la force exercée par le déplacement de l'air...). L'astronome (Un astronome est un scientifique spécialisé dans l'étude de l'astronomie.) soviétique Viktor Ambartsumian donna alors leur nom actuel à ces objets, et en se basant sur leur proximité avec les étoiles les plus jeunes (âgées de quelques centaines de milliers d'années tout au plus), suggéra que les objets Herbig-Haro puissent être liés aux premières étapes de la formation des étoiles T Tauri.

Les études qui suivirent montrèrent que les objets HH étaient fortement ionisés, et les premières théories avançaient qu'ils puissent contenir des étoiles chaudes de faible luminosité (La luminosité désigne la caractéristique de ce qui émet ou réfléchit...). Toutefois, l'absence de rayonnement (Le rayonnement, synonyme de radiation en physique, désigne le processus d'émission ou de...) infrarouge provenant de la nébuleuse contredisait cette hypothèse. On imagina plus tard que la nébuleuse pouvait contenir des proto-étoiles, l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la...) libérée au cours du processus d'accrétion (L'accrétion désigne en astrophysique, en géologie et en météorologie l'accroissement par...) devenant la source de photoionisation.

Au fur (Fur est une petite île danoise dans le Limfjord. Fur compte environ 900 hab. . L'île...) et à mesure des avancées théoriques et observationnelles, il devint clair que les objets HH était engendrés par la matière éjectée par les jeunes étoiles proches, cette matière entrant en collision à des vitesses très élevées avec le gaz du milieu interstellaire (En astronomie, le milieu interstellaire est le gaz raréfié qui, dans une galaxie, existe entre...).

Au début des années 1980, les progrès techniques permirent pour la première fois aux observations de révéler la forme en jets des objets HH. Ceci conduisit naturellement à comprendre que la matière éjectée et qui donne naissance aux objets HH est concentrée en jets bipolaires très fins (collimatés). En effet, les étoiles naissantes sont entourées, pendant les premiers milliers d'années de leur existence, par un disque (Le mot disque est employé, aussi bien en géométrie que dans la vie courante, pour désigner une...) d'accrétion formé par des restes du nuage (Un nuage est une grande quantité de gouttelettes d’eau (ou de cristaux de glace) en...) de gaz initial. La rotation rapide des parties les plus internes de ce disque engendre l'émission de puissants jets de matière partiellement ionisée perpendiculairement au plan du disque. Lorsque ces jets entre en collision avec le milieu interstellaire, ils donnent naissance à de petites nébuleuses en émission, dont les objets Herbig-Haro.

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