Salut
Une équipe [1] menée par un chercheur du Laboratoire d'Etude du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique (LERMA : INSU-CNRS, Observatoire de Paris, Universités de Paris 6 et de Cergy-Pontoise, Ecole Normale Supérieure) vient de montrer pour la première fois que l'on pouvait observer directement les grains les plus gros dans un nuage interstellaire grâce à leur capacité à diffuser la lumière dans l'infrarouge moyen. Ce phénomène, spectaculaire dans le cas présent, est aussi visible dans d'autres nuages et va donc permettre d'ouvrir une nouvelle fenêtre pour l'étude de ces poussières et au-delà, pour la formation des étoiles et des planètes.
Les nuages interstellaires ne sont pas observables en profondeur avec les télescopes optiques car ils sont remplis de poussières qui absorbent toute la lumière visible. Pourtant ces nuages sont intéressants à étudier, car c'est là que les futures étoiles vont naître et les futures planètes se former autour des bébés-étoiles. Ces nuages contiennent deux composantes : les grains de poussière déjà cités et le gaz, principalement de l'hydrogène (sous sa forme moléculaire) mais aussi de nombreuses molécules, comme le monoxyde de carbone (CO), l'eau (H2O), l'ammoniac (NH3), etc. Pour étudier les nuages de poussières, on observe soit leur émission dans l'infrarouge lointain (24 à 160 µm), soit leur absorption de la lumière provenant des étoiles dans l'infrarouge proche ou moyen (3 à 8 μm) où l'absorption est très forte à cause des silicates, composants très répandus dans les grains. Pour étudier cette gamme de rayonnement, il est nécessaire d'être au-dessus de l'atmosphère et le satellite infrarouge SPITZER de la NASA est le meilleur moyen actuel d'observation de l'infrarouge proche et moyen.
L'équipe d'astronomes vient de détecter dans un nuage interstellaire, L 183, une émission diffuse très visible à 3,6 et 4,5 μm. Cette émission, qui vient de l'intérieur du nuage, suit clairement la partie la plus dense du nuage. Elle ne peut venir ni des grosses molécules aromatiques (hydrocarbures aromatiques polycycliques ou HAP) bien connues Comparaison des images Spitzer (en haut) et du modèle (en bas). Le modèle ne contient que l'émission étendue et pas les étoiles ni les galaxies d'arrière plan.
SPITZER-NASA, LERMA. pour émettre dans l'infrarouge moyen, ni de grains fortement chauffés (à 1000 K au moins!). En effet, les HAP ont une signature spectrale très nette qui les font émettre très fortement dans les bandes à 5,8 et 8 μm, émissions qui ne sont pas observées. Les zones émettrices sont d'autre part tellement enfouies dans le nuage que la température est extrêmement basse, seulement 7 K, ce qui est totalement incompatible avec des grains à 1 000 K. Il ne reste alors plus comme solution que la diffusion de la lumière ambiante due aux étoiles environnantes et à l'ensemble de la Galaxie par les grains. Mais les grains ordinaires (entre 0,02 et 0,1 μm) sont trop petits pour diffuser et seuls des grains plus gros (entre 0,5 et 1 μm) peuvent expliquer ce que l'on voit ici.
Les chercheurs ont développé un modèle en 3 dimensions pour reproduire l'extinction de la lumière lors de son cheminement au sein du nuage et ce en fonction de la taille des grains de poussière. Le modèle reproduisant au mieux les observations réalisées fait apparaître que les grains sont de plus en plus gros depuis l'extérieur du nuage jusqu'à son centre.
L'avantage de cette méthode est qu'elle est très sensible aux propriétés des grains que l'on mesure directement et permet donc de contraindre fortement les propriétés des nuages en les combinant aux mesures classiques d'absorption et d'émission. On pourra alors en extraire des modélisations en 3 dimensions convaincantes qui permettront de mieux comprendre la formation des étoiles et des planètes au sein de ces nuages. Spitzer est le premier satellite infrarouge à avoir la sensibilité et la couverture en longueur d'onde nécessaires pour faire cette découverte. Le JWST, futur grand télescope spatial auquel l'Europe participe, avec une sensibilité bien meilleure, permettra d'utiliser cet outil de manière routinière et d'étendre cette exploration à un grand nombre de nuages à travers toute la Galaxie.
source http://www.insu.cnrs.fr/co/ama09/une-nouvelle-fen-tre-pour-l-observation-de-la-croissance-des-grains-interstellaires-dans-les-n
Mar 12 Jan - 9:12