Une image détaillée d’une pépinière stellaire éclairée par le rayonnement ultraviolet de jeunes étoiles massives montre comment le rayonnement intense chauffe et façonne le carburant pour la formation des étoiles.
Cette zone d’exposition aux ultraviolets, connue sous le nom de région de photodissociation (PDR), est située dans la région de la barre d’Orion dans la nébuleuse d’Orion, située au centre de «l’épée d’Orion» suspendue à la ceinture d’Orion.
Bien que cette nébuleuse, un nuage dense de gaz froid qui est un site de formation intense d’étoiles, semble être une seule étoile à l’œil nu, sa véritable nature en tant que pépinière lumineuse d’étoiles devient claire lorsqu’elle est vue à travers un télescope.
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Sur cette image, on peut voir de jeunes étoiles massives dans cette zone bombarder la nébuleuse et son gaz froid – le carburant de la formation des étoiles – avec un rayonnement ultraviolet, le chauffant et le façonnant.
Parce qu’il s’agit de la région de formation d’étoiles massives la plus proche de la Terre, les astronomes considèrent l’étude de la nébuleuse d’Orion comme un outil important pour comprendre les circonstances entourant la naissance de notre système solaire.
L’observation du PDR tel qu’il est chauffé par la lumière des étoiles pourrait aider à mieux comprendre l’impact de la grande quantité de lumière ultraviolette émise par les jeunes étoiles sur la physique et la chimie de leur environnement local, ainsi que la forme et la structure des nuages de gaz dans lesquels elles résident. . étaient nés.
« Ces régions sont importantes car elles nous permettent de comprendre comment les jeunes étoiles affectent le nuage de gaz et de poussière dans lequel elles naissent, en particulier dans les endroits où se forment des étoiles comme le Soleil », a déclaré Emily Habart, astrophysicienne à l’Université de Paris. Saclay. (s’ouvrira dans un nouvel onglet) « Observer des zones de photodissociation, c’est comme regarder dans notre passé. »
L’étude Orion Belt PDR sera une feuille de route pour une exploration plus approfondie à l’aide du télescope spatial James Webb (JWST), connu sous le nom de programme PDRs4All.
Mosaïque de la barre d’Orion réalisée par le télescope spatial Hubble (à gauche) et une carte thermique infrarouge de la barre d’Orion réalisée par l’instrument NIRC2 de l’observatoire Keck (à droite). (Crédit image : NASA/STScI/Rice Univ./C.O’Dell et al./Habart et al./WM Keck Observatory) (s’ouvrira dans un nouvel onglet)
Pour capturer cette nouvelle image très détaillée, les astronomes de l’équipe PDRs4All ont sondé la région à l’aide de la caméra infrarouge proche de deuxième génération (NIRC2) en combinaison avec le système d’optique adaptative du télescope Keck II. Les deux instruments sont situés à l’observatoire WM Keck, situé sur le volcan Maunakea sur l’île d’Hawaï.
Dans l’image, les différentes sous-structures qui composent l’Orion Bar peuvent être identifiées avec des détails sans précédent. Ceux-ci comprennent des crêtes, des globules et des filaments de gaz, ainsi que des disques autour de jeunes étoiles qui se forment lorsque la lumière des étoiles forme le gaz et la poussière d’une nébuleuse, appelée « proplydes ».
« Jamais auparavant nous n’avions pu observer à petite échelle comment les structures de la matière interstellaire dépendent de leur environnement, en particulier, comment les systèmes planétaires peuvent se former dans des environnements fortement irradiés par des étoiles massives », a déclaré Habart. « Cela peut nous permettre de mieux comprendre l’héritage du milieu interstellaire dans les systèmes planétaires, à savoir nos origines. »
L’équipe sera particulièrement intéressée à voir dans les images PDR où le gaz passe d’un état ionisé chaud (dépourvu d’électrons) à un gaz atomique chaud, puis à un gaz moléculaire froid capable de s’effondrer pour former des étoiles.
Pour l’astronome de l’Observatoire Keck Carlos Alvarez, l’un des éléments les plus passionnants de cette étude est que Keck joue un rôle fondamental à l’ère de l’astronomie JWST.
« C’était excitant d’être le premier, avec mes collègues de l’équipe du télescope spatial James Webb PDRs4All, à voir les images les plus claires de la barrière d’Orion jamais prises dans le proche infrarouge », a-t-il déclaré dans un communiqué. (s’ouvrira dans un nouvel onglet) « [The] JWST sera en mesure de plonger plus profondément dans la barre d’Orion et d’autres PDR, et Keck jouera un rôle important dans la confirmation des premiers résultats scientifiques de JWST. Ensemble, les deux télescopes peuvent fournir un aperçu unique des caractéristiques et de la chimie des gaz PDR, nous aidant à comprendre la nature de ces régions spectaculaires frappées par les étoiles.
Les recherches de l’équipe ont été acceptées pour publication dans la revue Astronomy & Astrophysics et sont actuellement disponibles pour lecture sous forme de préimpression. (s’ouvrira dans un nouvel onglet) dans le référentiel papier arXiv.
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