La naissance d'étoiles est un processus qui se produit dans l'univers depuis plus de 13 milliards d'années. Les premières étoiles se sont formées à partir de nuages d'hydrogène géants et sont devenues des étoiles supermassives. Ils ont finalement explosé en supernovae et ont semé l'univers de nouveaux éléments pour de nouvelles étoiles. Mais, avant que chaque étoile puisse faire face à son destin ultime, elle devait passer par un long processus de formation qui comprenait un certain temps en tant que protoétoile.
Les astronomes en savent beaucoup sur le processus de formation des étoiles, bien qu'il y ait certainement toujours plus à apprendre. C'est pourquoi ils étudient autant de régions différentes de naissance d'étoiles que possible en utilisant des instruments tels que le Le télescope spatial Hubble, le Télescope spatial Spitzer, et des observatoires au sol équipés de instruments d'astronomie sensibles aux infrarouges. Ils aussi utiliser des radiotélescopes pour étudier les jeunes objets stellaires
comme ils se forment. Les astronomes ont réussi à tracer presque tous les éléments du processus depuis le début des nuages de gaz et de poussière sur la voie de la célébrité.Du nuage de gaz à Protostar
La naissance des étoiles commence lorsqu'un nuage de gaz et de poussière commence à se contracter. Peut-être qu'une supernova voisine a explosé et a envoyé une onde de choc à travers le nuage, la faisant commencer à bouger. Ou, peut-être qu'une étoile a erré et que son effet gravitationnel a commencé les mouvements lents du nuage. Quoi qu'il en soit, les parties du nuage finissent par devenir plus denses et plus chaudes à mesure que davantage de matière est «aspirée» par la traction gravitationnelle croissante. La région centrale en constante croissance est appelée un noyau dense. Certains nuages sont assez grands et peuvent avoir plus d'un noyau dense, ce qui conduit à la naissance d'étoiles par lots.
Dans le cœur, quand il y a suffisamment de matière pour avoir l'auto-gravité et suffisamment de pression vers l'extérieur pour maintenir la zone stable, les choses se poursuivent pendant un bon moment. Plus de matière tombe, les températures augmentent et les champs magnétiques se frayent un chemin à travers la matière. Le noyau dense n'est pas encore une étoile, juste un objet qui se réchauffe lentement.
Au fur et à mesure que de plus en plus de matériau est emporté dans le noyau, il commence à s'effondrer. Finalement, il devient assez chaud pour commencer à briller dans la lumière infrarouge. Ce n'est pas encore une étoile - mais elle devient une proto-étoile de faible masse. Cette période dure environ un million d'années pour une étoile qui finira par avoir la taille du Soleil à sa naissance.
À un moment donné, un disque de matière se forme autour de la protoétoile. Il est appelé disque circumstellaire et contient généralement du gaz, de la poussière et des particules de roche et de grains de glace. Il peut bien être en train de canaliser du matériel dans l'étoile, mais c'est aussi le lieu de naissance d'éventuelles planètes.
Les protostars existent depuis un million d'années environ, s'accumulant dans le matériau et augmentant en taille, densité et température. Finalement, les températures et les pressions augmentent tellement que la fusion nucléaire s'enflamme dans le cœur. C'est alors qu'une protoétoile devient une star - et laisse derrière elle une enfance stellaire. Les astronomes appellent également les étoiles «pré-séquence principale» des protostars parce qu'ils n'ont pas encore commencé à fondre de l'hydrogène dans leurs noyaux. Une fois qu'ils ont commencé ce processus, l'étoile en bas âge devient un bambin venteux, venteux et actif d'une étoile, et est bien parti pour une longue vie productive.
Où les astronomes trouvent des protostars
Il existe de nombreux endroits où de nouvelles étoiles naissent dans notre galaxie. Ces régions sont l'endroit où les astronomes partent à la chasse aux protostars sauvages. le Pépinière stellaire de nébuleuse d'Orion est un bon endroit pour les rechercher. C'est un nuage moléculaire géant à environ 1500 années-lumière de la Terre et contient déjà un certain nombre d'étoiles nouveau-nées. Cependant, il a également opacifié de petites régions en forme d'oeuf appelées "disques protoplanétaires" qui abritent probablement des protostars en leur sein. Dans quelques milliers d'années, ces protostars éclateront de vie sous forme d'étoiles, rongeront les nuages de gaz et de poussière qui les entourent et rayonneront à travers les années-lumière.
Les astronomes trouvent également des régions de naissance d'étoiles dans d'autres galaxies. Il ne fait aucun doute que ces régions, comme la zone de naissance des étoiles R136 dans la nébuleuse de la Tarentule Grand nuage magellanique (une galaxie compagnon de la Voie lactée et frère de la Petit nuage magellanique), sont également parsemés de protostars. Encore plus loin, les astronomes ont repéré des crêches de naissance d'étoiles dans la galaxie d'Andromède. Partout où les astronomes regardent, ils trouvent ce processus essentiel de construction d'étoiles à l'intérieur de la plupart des galaxies, à perte de vue. Tant qu'il y a un nuage d'hydrogène gazeux (et peut-être de la poussière), il y a beaucoup d'opportunités et matériau pour construire de nouvelles étoiles, des noyaux denses aux protostars jusqu'aux soleils flamboyants comme notre posséder.
Cette compréhension de la façon dont les étoiles se forment donne aux astronomes beaucoup d'informations sur la formation de notre propre étoile, il y a environ 4,5 milliards d'années. Comme tous les autres, il a commencé comme un nuage coalescent de gaz et de poussière, s'est contracté pour devenir une protoétoile, puis a finalement commencé la fusion nucléaire. Le reste, comme on dit, appartient à l'histoire du système solaire!