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James-Webb révèle que des planètes ont pu se former « plus tôt dans l’Univers que nous aurions pu le penser »

Avec le télescope spatial James-Webb (JWST), depuis sa mise en service, c’est presque « un jour, une découverte ». Aujourd’hui, les données qu’il a recueillies sur une région de formation d’étoiles suggèrent aux astronomes que les planètes rocheuses ont pu se former bien plus tôt qu’ils ne le pensaient jusqu’alors.

NGC 346, c’est un amas ouvertamas ouvert associé à une nébuleusenébuleuse. Il est situé à quelque 210 000 années-lumièreannées-lumière de la Terre, dans le Petit Nuage de MagellanPetit Nuage de Magellan, une galaxie nainegalaxie naine, voisine de notre Voie lactée. Et il s’y forme des étoiles. C’est même l’une des régions de formation d’étoiles les plus dynamiques de l’UniversUnivers proche que connaissent les chercheurs. C’est l’une des raisons pour laquelle NGCNGC 346 les intéresse tant.

L’autre raison, c’est que le Petit Nuage de Magellan est moins riche en métauxmétaux — les astronomesastronomes appellent ainsi tous les éléments plus lourds que l’hydrogènehydrogène ou l’hélium — que notre Voie lactéeVoie lactée. Et tout ça fait que NGC 346 se présente un peu comme une fenêtrefenêtre ouverte sur les conditions qui régnaient dans notre Univers à une époque connue des Anglophones sous le nom de « cosmic noon », comprenez « midi cosmique ». Une époque située environ 2 à 3 milliards d’années après le Big BangBig Bang. Une époque à laquelle les galaxies formaient des étoiles à un rythme fou.

Jusqu’alors, les chercheurs n’avaient accès qu’à des étoiles en formation plus lourdes que le SoleilSoleil. Des protoétoilesprotoétoiles dont la massemasse était comprise entre 5 et 8 fois celle de notre Étoile. Mais, une fois de plus, le télescope spatial James-Webb (JWST) a changé la donne. Il a permis aux astronomes de sonder des protoétoiles plus légères qui ne pèsent pas plus qu’un dixième de la masse de notre Soleil. Leur objectif : savoir si le processus de formation des étoiles est différent dans le Petit Nuage de Magellan que dans la Voie lactée. Si la faible teneur en métaux affecte ce processus. Et de quelle manière.

Des poussières dans un environnement pauvre en métaux

Rappelons qu’au cours de leur formation, les étoiles attirent à elles des gazgaz, mais aussi des poussières issues du nuage moléculaire environnant. Donnant naissance à des sortes de rubans gigantesques. Cette matière s’accumule alors dans un disque d’accrétiondisque d’accrétion qui alimente la protoétoile qui se trouve au centre.

Alors que les astronomes avaient déjà observé le gaz concentré autour des protoétoiles de NGC 346, c’est la première fois, grâce au JWST et à ces données recueillies dans le proche infrarouge, qu’ils parviennent à y détecter aussi des poussières. Une surprise, car dans l’espace, les grains de poussière sont essentiellement composés de métaux. Et le Petit Nuage de Magellan en est relativement pauvre.

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Les planètes rocheuses se forment plus loin que prévu

Une surprise qui pourrait s’avérer riche en enseignements. « Ces données montrent les blocs de constructionconstruction, non seulement d’étoiles, mais aussi potentiellement de planètes, précise Guido De Marchi, chercheur à l’Agence spatiale européenne (ESAESA), dans un communiqué de la NasaNasa. Et puisque le Petit Nuage de Magellan a un environnement similaire aux galaxies du « midi cosmique », il est possible que des planètes rocheuses, des planètes telluriques, se soient formées plus tôt dans l’Univers que nous aurions pu le penser ».

Pour en apprendre plus, les chercheurs ont commencé à analyser les observations spectroscopiques de l’instrument NIRSpecNIRSpec du JWST. Elles pourraient cacher des informations précieuses sur le matériaumatériau qui s’accumule autour des protoétoiles de NGC 346, ainsi que leur environnement immédiat.


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