La naissance des étoiles

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Un nuage moléculaire géant est un nuage dense - à l'échelle cosmique - de gaz et de poussières qui va être assez froid pour permettre à des molécules plus ou moins complexes de se former. La température d'un tel nuage est typiquement de l'ordre de 15K, soit -258°C.

Ce nuage possède une masse totale comprise entre 100.000 et quelques millions de masses solaires.

Il est composé en grande partie d'hydrogène, mais il contient aussi des molécules organiques complexes à base de carbone. Ces molécules sont nécessaires au développement de la vie telle que nous la concevons...

M42 et le Trapèze
Un exemple proche se trouve dans la nébuleuse d'Orion : M42 n'est qu'à 1500 années lumière de nous.
Le nuage est illuminé par la lumière ultraviolette en provenance des quatre étoiles géantes du Trapèze.
Un tel nuage est un site de formation d'étoiles.

Source : NASA / HST

Suite à un événement externe, par exemple l'onde de choc d'une étoile proche qui explose, ou l'onde de densité d'un bras spiral de la galaxie où il se trouve, des fragments de ce nuage vont commencer à se condenser dans des régions appelées 'objets de Barnard' et 'globules de Bok'. Ces régions où la densité va augmenter de manière considérable en même temps que la température sont appelées des protoétoiles.

Les étoiles sont des objets très sociables au début de leur vie : elles naissent par groupes au sein d'amas parce qu'un nuage va donner naissance à un grand nombre d'étoiles dans un intervalle de temps réduit, du moins à l'échelle cosmique. Ce n'est que plus tard qu'elles finiront par s'éloigner les unes des autres pour vivre de manière plus solitaire.

M16, la nébuleuse de l'Aigle
Un autre exemple de nuage, qui est un site de formation d'étoiles :
M16, la nébuleuse de l'Aigle, dans la constellation du Serpent.

En continuant à se condenser sous l'effet de la gravitation, le gaz des protoétoiles va se réchauffer. Quand il sera assez chaud, il produira une émission de radiations dans les micro-ondes puis dans l'infra-rouge . A la température de 2 à 3000 K, il pourra rayonner dans le rouge, mais cette lumière sera bloquée par le nuage de poussière environnant.
L'étoile en formation nous est donc invisible de manière directe, mais on peut toutefois détecter de telles régions du ciel par la réémission du nuage environnant dans l' infrarouge .

L'effondrement du nuage provoque en même temps une transition d'une forme plus ou moins sphérique vers celle d'un disque : cet aplatissement est le résultat de la conservation du moment cinétique.
Ce nuage est très vaste, il peut faire environ 20 fois la taille du système solaire.

RCW38
Image infrarouge de RCW38, une région de formation d'étoiles fortement obscurcie par les nuages de poussière.
C'est le nuage lui-même qui réémet en infrarouge la lumière des protoétoiles.

(source ESO)


Références :
Condensations pré-stellaires au seuil de l'effondrement dans les nuages interstellaires (DSM/DAPNIA)