Fontaine cosmique : des jets tumultueux à une brise légère ✛

Original: "JWST/MIRI Reveals the Evolution from Molecular to Atomic Disk Winds"
arXiv:2607.21733v1 · 2026-07-23 · CC BY 4.0 · 2 min
Les jets de gaz autour des jeunes étoiles s'affaiblissent avec le temps, ce qui influence la formation des planètes.

Une jeune étoile au stade de la formation stellaire est entourée d'un nuage en rotation composé de poussière cosmique et de gaz — un disque d'accrétion (la matière première des futures planètes). Souvent, des jets de gaz s'en échappent, comme d'une fontaine. Cette fontaine emporte le surplus de rotation, permettant à la matière de tomber sur l'étoile. Plus les jets jaillissent longtemps, plus le disque se modifie — et donc les futures planètes aussi.

La température des jets d'hydrogène peut atteindre 7200 degrés — c'est plus chaud que la surface du Soleil. Les jeunes étoiles sont entourées de fontaines brûlantes.

À l'aide de l'instrument MIRI du télescope James Webb, les astronomes ont étudié 72 disques de ce type. Ils ont utilisé la spectroscopie, une méthode qui décompose la lumière en ses couleurs et révèle le mouvement du gaz. L'effet Doppler (décrit par Christian Doppler), c'est-à-dire le changement de couleur de l'onde dû au mouvement de la source, a permis de mesurer les vitesses : dans les systèmes jeunes, les jets filaient à plus de 30 km/s. Et lorsque l'alimentation de l'étoile faiblissait, les jets denses disparaissaient. Il ne restait qu'un faible vent atomique — une légère évaporation.

Dans deux disques, les jets ne soufflaient que dans une seule direction. C'est le signe que les champs magnétiques ont agi de manière asymétrique — un cas rare qui confirme les théories complexes de la physique des plasmas.

Cette transition s'explique par l'interaction du rayonnement de l'étoile avec le disque. Tant que le disque est dense, il occulte l'étoile et les jets sont maintenus par les forces magnétiques (ces processus avaient déjà été décrits par James Clerk Maxwell). Ensuite, lorsque le gaz se dissipe, les rayons ultraviolets durs et les rayons X percent et « soufflent » les restes — c'est la photo-évaporation. La fontaine cosmique se calme, laissant derrière elle un système formé où apparaîtront plus tard des exoplanètes (planètes d'autres étoiles). Les vents freinent aussi la migration planétaire (le déplacement des orbites), empêchant les planètes de tomber sur l'étoile. Notre Terre a probablement, elle aussi, connu une jeunesse mouvementée au cœur d'une fontaine déclinante.

La température des jets d'hydrogène dans les disques atteint 7200 °C, alors que la surface du Soleil n'est chauffée « qu'»à 5500 °C. Les jeunes étoiles projettent des fontaines incandescentes.

v = c \frac{\lambda_{\text{obs}} - \lambda_0}{\lambda_0}
v — la vitesse du gaz, c — la vitesse de la lumière, λ_obs — la longueur d'onde mesurée, λ0 — la longueur d'onde initiale
Scientifiques
Isaac NewtonJohn MichellRobert HookeLudwig BoltzmannFritz ZwickyJames Jeans
Notions
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