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Une équipe internationale de chercheurs de plusieurs institutions dont l’INRS contribue à percer le mystère de l’accrétion de la matière sur les étoiles naissantes. Publiée dans la revue en ligne Science Advances du 1er novembre 2017, cette découverte permet de mieux comprendre la manière dont la matière s’accumule à la surface d’une étoile naissante et réconcilie la théorie et les observations liées au processus d’accrétion. Ce processus fait l’objet de débats parmi les astrophysiciens en raison du nombre restreint de modèles théoriques et d’observations.
Une expérience représentative du phénomène d’accrétion sur une étoile a été menée en laboratoire. Elle a permis d’étudier en détail la dynamique de l’impact d’une colonne de plasma créée par laser sur un obstacle solide en présence d’un intense champ magnétique de guidage. Les mesures d’émissions de rayonnement X ont établi la présence d’une enveloppe de plasma autour du cœur de la zone d’accrétion de la matière à la surface de l’étoile. La découverte de cette enveloppe permet de calculer avec précision le taux d’accrétion de matière.
Maintenant pour quoi cela est important. Une étoile nait, se développe, atteint sa taille adulte, et meurt en explosant ou en se ramassant sur elle-même pour devenir toute petite en volume et très grande en densité. Une étoile vit comme tout objet vivant. La phase adulte est celle de notre soleil. Elle dure quelques milliard d’années. Il ne se passe rien de bien extraordinaire sur l’étoile, pendant cette période. Sauf la naissance de planètes comme la terre, autour de l’étoile, et parfois l’apparition de la vie.
Les physiciens sont très intéressés par la période de formation d’une étoile et par sa mort. Ce sont des moments captivants. Aussi le rythme auquel une étoile grossit en se nourrissant de la matière interstellaire qui l’entoure a besoin d’être connu et est obtenu à partir du rayonnement issu de la surface de l’étoile. Pour interpréter correctement ce rayonnement il faut savoir s’il n’est pas obscurci par quelque chose. D’où l’importance de la découverte d’une enveloppe.
Vidéo
Cette vidéo représente la chute d’une colonne de matière interstellaire sur une étoile en formation à travers le milieu qui entoure l’étoile : bleu foncé à gauche de la vidéo pour la densité de ce milieu et rouge à droite de la vidéo pour la température de ce milieu. La colonne de matière (en jaune pour sa densité) (en bleu clair pour sa température) provient du haut de la vidéo et entre en collision avec la surface de l’étoile (en bas de la vidéo). Le déroulement dans le temps de la vidéo montre la formation progressive d’une enveloppe autour de la zone d’accrétion (zone d’absorption de la matière interstellaire à la surface de l’étoile). Cette enveloppe est plus dense et plus froide que le milieu qui entoure naturellement l’étoile et contribue à masquer le rayonnement X issu de la zone d’accrétion. En tenant compte de cette enveloppe, il est possible, en interprétant le rayonnement X, de calculer correctement le taux d’accrétion de la matière à la surface de l’étoile.
Pour information
M. Henri Pépin, professeur émérite
henri.pepin@emt.inrs.ca
