Proto-étoile - Définition

Échauffement dû à l'énergie gravitationnelle

Interprétation artistique d'une proto-étoile entourée de son disque protoplanétaire.

Image prise par le télescope spatial Spitzer en infrarouge. Objet Herbig-Haro HH 46/47, qui contient une protoétoile.

Comme le nuage continue de se contracter, il commence à augmenter en température. Cela n'est pas causé par des réactions nucléaires, mais par la conversion de l'énergie gravitationnelle en énergie cinétique thermique. Comme une particule (atome ou molécule) diminue sa distance du centre du fragment contracté, cela se traduira par une diminution de son énergie gravitationnelle. L'énergie totale de la particule doit rester constant donc la réduction de l'énergie gravitationnelle doit être accompagnée d'une augmentation de l'énergie cinétique de la particule. Cela peut être exprimé par une augmentation de l'énergie cinétique thermique ou de la température du nuage. Plus le nuage est contracté, plus sa température augmente.

Les collisions entre molécules les laissent plus souvent dans des états d'excitation qui peuvent émettre des rayonnements que dans des états de désintégration. Le rayonnement est souvent d'une fréquence caractéristique. À ces températures (10 à 20 kelvins), le rayonnement est compris dans les micro-ondes ou dans les infrarouges du spectre. La plupart de ce rayonnement s'échappe, ce qui empêche la montée rapide de la température du nuage.

Puisque le nuage se contracte, la densité des molécules augmente. Cela rendra plus difficile l'évasion du rayonnement émis. En effet, le nuage de gaz devient opaque au rayonnement et la température dans le nuage commence à augmenter plus rapidement.

Le fait que le nuage deviennent opaque au rayonnement infrarouge rend plus difficile pour nous de savoir ce qui s'y passe puisque l'on ne peut plus l'observer directement. Nous devons regarder avec une longueur d'onde radio dont le rayonnement peut s'échapper, même dans les nuages les plus denses. En outre, la théorie et la modélisation informatique sont nécessaires pour comprendre cette phase.

Tant que la matière environnante est en effrondement sur la condensation centrale, le nuage est considéré comme étant en phase de proto-étoile. Lorsque le gaz environnant/l'enveloppe de poussière se disperse et que les processus d'accrétion s'arrêtent, l'étoile est alors considéré comme une étoile de la pré-séquence principale. Dans le diagramme HR cela semble être sur la birthline stellaires (en).