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Première détection en rayons X d’une protoétoile jeune

Jeudi 18 juin 2020

Les protoétoiles de classe 0 (âgées de 10 000 ans) représentent le stade d’évolution le plus précoce des étoiles semblables à notre Soleil. Dans ces protoétoiles jeunes, plus de la moitié de la masse se trouve encore dans une enveloppe étendue de gaz et de poussières en chute libre, et pas dans l’étoile centrale en formation, qui est donc cachée par une grande quantité de matière, rendant sa détection très difficile dans la plupart des longueurs d’onde. Ainsi, bien que l’émission de rayons X soit une signature bien observée de l’activité magnétique dans les protoétoiles de classes I (âgées de 100 000 ans) et les étoiles jeunes, la présence d’une telle activité magnétique au stade classe 0 est encore discutée. En effet, les quelques objets très enfouies détectés en rayons X dans les régions de formation d’étoiles n’étaient jusqu’à présent que des protoétoiles de classe I.

L’observatoire spatial Chandra de la NASA a détecté pour la première fois en rayons X une protoétoile certifiée de classe 0. HOPS 383, située dans le nuage moléculaire d’Orion 3 à une distance de 1370 années-lumière, a été détectée pendant une puissante éruption en rayons X qui a duré environ 3 heures et a atteint à son pic un niveau d’émission au moins 10 fois plus élevé que celui hors éruption (non détecté) de HOPS 383. Le spectre de l’émission en rayons X est très absorbé et montre une forte raie d’émission à 6.4 keV, provenant du fer neutre ou faiblement ionisé.

Cette détection prouve que l’activité magnétique est déjà présente au stade d’évolution le plus précoce des étoiles de type solaire. Les rayons X contribuent à l’ionisation de la base du flot et irradient la matière neutre ou faiblement ionisée au voisinage de l’objet central. Une telle activité magnétique est la source probable des particules énergétiques qui avaient été proposées dans la littérature pour expliquer les anomalies d’abondances observées dans les météorites et la chimie moléculaire dans les protoétoiles jeunes.

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Gauche : image infrarouge Spitzer (rouge : 4.5 microns) et SOAR (vert : hydrogène moléculaire choqué à 2.12 microns ; bleu : bande K à 2.15 microns) / Droite : détection de HOPS 383 en rayons X avec Chandra (rouge : 0.5-2 keV ; bleu : 2-7 keV)

Crédit : NASA/CXC/NOAO/Grosso N. et al

En savoir plus

Evidence for magnetic activity at starbirth : a powerful X-ray flare from the Class 0 protostar HOPS 383

Nicolas Grosso, Kenji Hamaguchi, David A. Principe, et Joel H. Kastner 2020, Astronomy & Astrophysics, 638, L4

https://doi.org/10.1051/0004-6361/202038185 https://arxiv.org/abs/2006.02676

Contact

Nicolas Grosso, Laboratoire d’Astrophysique de Marseille (LAM)

Image d’article : X-ray : NASA/CXC/Aix-Marseille University/N. Grosso et al. ; Illustration : NASA/CXC/M. Weiss Press Image, Caption, and Videos

Voir en ligne : Site du CNRS