La naissance violente de jeunes soleils résout un mystère sur les météorites
Des astronomes utilisant l'Observatoire spatial Herschel de l'ESA pour étudier la naissance violente d'étoiles semblables au soleil ont trouvé des indices de la présence de puissants vents dans leurs environnements qui pourraient résoudre un mystère tenace entourant la composition des météorites de notre Système Solaire.
En dépit de leur apparence tranquille dans le ciel nocturne, les étoiles sont de véritables fournaises qui naissent à l'occasion de processus tumultueux. Notre soleil, âgé d'environ 5 milliards d'années ne fait pas exception et pour avoir un aperçu de sa rude jeunesse, les astronomes ne rassemblent pas seulement des indices au sein du Système Solaire mais vont aussi étudier de jeunes soleils ailleurs dans notre galaxie.
Faisant un relevé d'éléments chimiques présents dans certaines régions où naissent des étoiles, une équipe d'astronomes dirigée par Cecilia Ceccarelli de l'Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble, France, ont remarqué un objet aux caractéristiques inattendues.
Cette source inhabituelle est une pépinière d'étoiles nommée OMC2 FIR4, un regroupement de très jeunes étoiles encore en formation incluses dans le nuage moléculaire d'Orion, un environnement de gaz et de poussières.
"A notre grande surprise, nous avons trouvé que la proportion entre 2 espèces chimiques, une basée sur l'oxygène et le carbone, l'autre sur l'azote, est bien plus faible dans cet objet que dans n'importe quelle autre protoétoile que nous connaissons", explique Dr Ceccarelli.
"La chose la plus probable qui puisse bouleverser ces proportions dans un environnement aussi chaud est un vent violent de particules très énergétiques, relâchées par une des étoiles en formation de ce cocon".
La molécule la plus abondante dans les nuages de protoétoiles, le dihydrogène, est facilement dissociée par les rayons cosmiques, des particules très énergétiques qui baignent notre galaxie, la Voie Lactée. Les ions d'hydrogène s'associent ensuite à d'autres éléments présents dans ces nuages - quoique sous forme de traces : le carbone et l'oxygène d'une part et l'azote d'autre part - en formant des espèces ioniques.
En principe les espèces ioniques à base d'azote sont ensuite rapidement détruites, à faveur des composants ioniques à base d'oxygène et de carbone. Il en résulte que ces derniers sont plus abondants dans toutes les pépinières d'étoiles connues.
Etonnamment, ce n'est pas le cas pour OMC2 FIR4, suggérant qu'un vent de particules très énergétiques détruit les 2 espèces chimiques sans distinction, maintenant une abondance identique des 2 espèces.
Comme il est probable qu'un tel vent violent de particules ait soufflé durant les jeunes années du Système Solaire, cette découverte fournit en fin de compte une explication possible sur l'origine d'un élément chimique bien précis dont on observe la présence dans les météorites.
Les météorites sont des reliquats de débris interplanétaires ayant traversés notre atmosphère pour finir sur le sol terrestre. Ces messagers de l'espace sont un des nombreux outils dont nous disposons pour sonder les éléments qui peuplent notre Système Solaire.
"Un élément dont l'on trouve des traces dans les météorites, une forme de béryllium, est particulièrement problématique car sa présence est difficile à expliquer", explique Dr Ceccarelli.
Pour déclencher de telles réactions et produire une quantité de béryllium compatible avec celle mesurée dans les météorites, notre Soleil a dû cracher dans sa jeunesse un vent très violent.
L'observation d'OMC2 FIR4 suggère en fin de compte qu'il est possible de voir un tel phénomène se produire chez une jeune étoile.
"Observer les régions de formation d'étoiles avec Herschel ne fournit pas seulement un vue sur ce qu'il se passe au delà de notre voisinage, mais constitue également un outil pour reconstituer le passé de notre Système Solaire", dit Göran Pilbratt, scientifique du projet Herschel.
Cette étude est basée sur des observations de l'instrument HIFI réalisées dans le cadre du programme clé Herschel Guaranteed Time : Chemical HErschel Surveys of Star forming regions (CHESS).
Références :
"Herschel finds evidence for stellar wind particles in a protostellar envelope: is this what happened to the young Sun?" by C. Ceccarelli et al. is published in the Astrophysical Journal Letters, July 2014. doi:10.1088/2041-8205/790/1/L1
Lire la nouvelle sur le site de l'ESA (en anglais)
