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Fin du mystère autour de la naissance des étoiles

Des chercheurs du LULI sont parvenus à observer et caractériser, grâce à l’utilisation de lasers et à l’observation des émissions de rayons X, la manière par laquelle la matière s’accumule à la surface d’un astre au cours de sa formation, depuis une nébuleuse gazeuse jusqu’à devenir une étoile pleinement formée comme notre Soleil.

Publiée le 1er novembre dernier dans la revue Science Advances, la découverte jette un regard nouveau sur ce phénomène qui fait l’objet de débats parmi les chercheurs en raison du nombre restreint de modèles théoriques et d’observations.

Les expériences menées par les chercheurs du Laboratoire pour l’utilisation des lasers intenses - LULI (École Polytechnique/UPMC/CEA/CNRS)* et leurs collaborateurs internationaux ont permis d’observer la dynamique d’accrétion de plasma (matière constituée de particules chargées, d'ions et d'électrons) autour d’un solide en présence d’un champ magnétique. Les chercheurs ont noté que la matière, après l’impact, est littéralement éjectée de la surface du solide et projetée dans les flux du champ magnétique qui l’entoure. La matière se transforme alors en une enveloppe de plasma autour du noyau du solide, ce qui en réduit l’émission de rayons X.

« Les expériences effectuées ont permis non seulement de mettre en accord observations et théorie, via la prise en compte de la réduction des émissions X en provenance de ces étoiles naissantes, mais aussi d’observer directement la manière dont la matière s’accumule à la surface des étoiles naissantes. Elles ouvrent aussi la voie à la manipulation de ces canaux d’accrétion de matière en trois dimensions et à travers des géométries de champ magnétiques complexes, comme attendues dans ces systèmes d’étoiles jeunes, afin de pleinement en comprendre la dynamique de formation », explique Julien Fuchs, directeur de recherche CNRS au LULI et coordonnateur du projet de recherche. 

> Voir la vidéo présentant une simulation du phénomène d’accrétion dans les étoiles jeunes

* D’autres laboratoires français ont participé à cette étude : le laboratoire d'étude du rayonnement et de la matière en astrophysique et atmosphères (CNRS/Observatoire de Paris/Université Cergy-Pontoise/UPMC/ENS Paris); le laboratoire national des champs magnétiques intenses (CNRS) et le DAM Ile-de-France (CEA).