Les nouveaux faits marquants présentés par les astrophysiciens du CEA lors du colloque :
Des propriétés quasi-universelles pour les filaments interstellaires
Herschel a permis de sonder les nuages moléculaires dans lesquels se forment les étoiles, mettant à jour une structuration du gaz et de la poussière qui composent ces nuages sous forme de filaments, lieux de naissance de la plupart des étoiles. Bien que la quantité d’étoiles et la longueur de ces condensations filamentaires de la matière puissent varier, le diamètre de ces « tubes » de matière, lui, est étonnamment conservé dans les nuages observés, indiquant que les filaments les plus denses pourraient accréter en continu la matière du milieu environnant, moins dense.
Le rôle des étoiles massives dans la génération de nouvelles étoiles
Les étoiles massives sont des astres dont le rayonnement ultraviolet impacte et modifie leur environnement : il provoque une ionisation globale de la matière alentour, constituée essentiellement d’hydrogène sous forme gazeuse. La combinaison des observations Herschel - donnant accès à la densité de cette matière - et de simulations numériques démontre que la réaction chimique d’ionisation produit un phénomène de compression du gaz environnant, déclenchant à son tour la naissance d’une seconde génération d’étoiles, autour de l’étoile massive originelle. Les étoiles massives pourraient ainsi modifier la « loi » (la fonction de masse initiale) qui régule la formation des étoiles et leur distribution en masse à la naissance.
Observer le fonds diffus cosmologique dans l’infrarouge
Interviews des chercheurs présents
au colloque :
La formation d’étoiles et des galaxies a débuté au cours du premier milliard d’années après le Big Bang. La lumière produite au cœur des étoiles ainsi formées a chauffé le milieu interstellaire en produisant une signature de l’événement dans la gamme infrarouge : un fond diffus cosmologique dont chaque couleur remonte à une époque particulière de l’histoire de l’univers. Les astrophysiciens sont parvenus à « voir » ce fonds diffus produit il y a plus de 10 milliards d’années et vont ainsi pouvoir décrypter l’histoire de la formation d’étoiles et des galaxies dans l’Univers.
L'agencement des filaments interstellaires bouleverse le paradigme de la formation stellaire
Les résultats du programme HOBYS ont permis de découvrir des zones où les filaments de nuages moléculaires se concentrent sous forme de tresses. Ces tresses sont le siège de flambées de formation d'étoiles, c'est à dire des événements violents et rapides qui forment des amas d'étoiles massives, par accrétion violente et sporadique de gaz le long des filaments. Ce scénario, plus général qu'il n'y paraît en regard du grand nombre d'étoiles se formant dans ces tresses, est en contradiction complète avec l'idée de formation stellaire isolée jusqu'ici acceptée. Les étudier dans notre Voie Lactée permet de mieux définir les phénomènes physiques qui sont à leur origine dans les galaxies lointaines.
L’engagement du CEA
Herschel est le fruit d’une collaboration internationale au sein de laquelle le CEA a eu un rôle prépondérant, notamment dans la réalisation des deux caméras infrarouges Spire et Pacs :
• le CEA-Léti (Grenoble) a développé et fabriqué les détecteurs de la caméra de Pacs ;
• le CEA-Inac (Grenoble) a équipé les instruments Spire et Pacs de cryoréfrigérateurs permettant de refroidir les détecteurs à très basses températures (-272,85°C) ;
• le CEA-Irfu (Saclay) a construit la caméra de Pacs et son électronique, ainsi qu’une large part de l’électronique Spire.
A noter : la technique d’assemblage des segments du miroir d’Herschel a été mise au point par le CEA-Liten (Grenoble) et brevetée (BraSiC®).
Responsable de la réalisation des instruments, le Service d’Astrophysique du CEA-Irfu est également fortement engagé dans l’exploitation scientifique des données qui seront recueillies par Herschel. Les astrophysiciens du CEA participent à de nombreux programmes d’observation, en particulier en assurant la coordination des programmes Gould Belt, HOBYS et GOODS.