James Webb découvre la formation d’étoiles dans un amas massif

James Webb découvre la formation d'étoiles dans un amas massif

NGC 346, l’une des régions de formation d’étoiles les plus dynamiques des galaxies proches, est pleine de mystères. On en sait désormais un peu plus avec les nouvelles découvertes de James Webb.

Cette formation est située dans le Petit Nuage de Magellan (PNM), une galaxie naine proche de la Voie Lactée. Le PNM contient des concentrations plus faibles d’éléments plus lourds que l’hydrogène ou l’hélium, que les astronomes appellent des métaux, par rapport à la Voie lactée.

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Étant donné que les grains de poussière dans l’espace sont principalement composés de métaux, les scientifiques s’attendaient à ce qu’il y ait de petites quantités de poussière et qu’elles soient difficiles à détecter. Cependant, de nouvelles données de Webb révèlent le contraire.

Les astronomes ont sondé cette région parce que les conditions et la quantité de métaux dans le SMC ressemblent à celles observées dans les galaxies il y a des milliards d’années, à l’ère de l’univers connue sous le nom de « midi cosmique », lorsque la formation d’étoiles était à son apogée.

Environ deux à trois milliards d’années après le Big Bang, les galaxies formaient des étoiles à un rythme effréné. Les « feux d’artifice » de la formation d’étoiles qui se produisaient à l’époque façonnent encore les galaxies que nous voyons autour de nous aujourd’hui.

« Une galaxie pendant le midi cosmique n’aurait pas de NGC 346 comme le Petit Nuage de Magellan ; il y aurait des milliers » de régions de formation d’étoiles comme celle-ci, a déclaré Margaret Meixner, astronome à l’University Space Research Association et chercheuse principale de l’équipe de recherche. « Mais même si NGC 346 est désormais le seul amas massif formant furieusement des étoiles dans sa galaxie, il nous offre une excellente occasion de sonder les conditions qui existaient à midi cosmique. »

James Webb decouvre la formation detoiles dans un amas massif
Image : NGC 346, montrée dans une image de la caméra infrarouge proche (NIRCam) de James Webb (Image : NASA, ESA, CSA, O. Jones (UK ATC), G. De Marchi (ESTEC) et M. Meixner (USRA) ; Traitement d’image : A. Pagan (STScI), N. Habel (USRA), L. Lenkic (USRA) et L. Chu (NASA/Ames))

En observant les protoétoiles encore en cours de formation, les chercheurs peuvent savoir si le processus de formation des étoiles dans le PNM diffère de ce que nous observons dans notre propre Voie lactée.

Les études infrarouges précédentes de NGC 346 se sont concentrées sur des protoétoiles plus lourdes qu’environ cinq à huit fois la masse du Soleil. « Avec Webb, nous pouvons sonder des protoétoiles plus légères, aussi petites qu’un dixième de la taille de notre Soleil, pour voir si leur processus de formation est affecté par une faible teneur en métal », a déclaré Olivia Jones du UK Centre for Astronomy Technology. Royal Observatory Edinburgh, co-chercheur du programme.

Au fur et à mesure que les étoiles se forment, elles accumulent du gaz et de la poussière, qui peuvent apparaître sous forme de rubans dans les images de James Webb du nuage moléculaire environnant. La matière s’accumule dans un disque d’accrétion qui alimente la protoétoile centrale.

Les astronomes ont détecté du gaz autour des protoétoiles dans NGC 346, mais les observations dans le proche infrarouge de Webb marquent la première fois qu’ils détectent également de la poussière dans ces disques.

«Nous voyons les éléments constitutifs non seulement des étoiles, mais aussi potentiellement des planètes. Et puisque le petit nuage de Magellan a un environnement similaire à celui des galaxies pendant le midi cosmique, il est possible que des planètes rocheuses se soient formées plus tôt dans l’univers que nous ne le pensions.

Guido De Marchi de l’Agence spatiale européenne (ESA), co-investigateur de l’équipe de recherche

L’équipe dispose également d’observations spectroscopiques de l’instrument NIRSpec de Webb qu’elle continue d’analyser. Ces données devraient fournir de nouvelles informations sur le matériel qui s’accumule dans les protoétoiles individuelles, ainsi que sur l’environnement immédiat de la protoétoile.

Via la NASA

Image en vedette : NGC 346, illustrée dans une image de la caméra proche infrarouge de James Webb (NIRCam) (Image : NASA, ESA, CSA, O. Jones (UK ATC), G. De Marchi (ESTEC) et M. Meixner ( USRA) Traitement d’image : A. Pagan (STScI), N. Habel (USRA), L. Lenkic (USRA) et L. Chu (NASA/Ames))

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