Kant et Laplace en ont-ils rêvé ? Rappelons que les deux hommes avaient en gros proposé pour expliquer l'origine du Système solaire l'existence d'une nébuleuse initiale en rotation s'effondrant gravitationnellement pour donner à la fin un disque avec, au centre, une étoile et autour, dans le plan orbital de ce disque, la formation des planètes.

Ils savaient que bien d'autres étoiles existaient dans l'Univers observable, donc ils pouvaient se demander si on ne pourrait pas un jour observer avec des télescopes d'autres systèmes planétaires en formation de nos jours autour d'autres étoiles récemment formées.

Dans leurs formes initiales, les théories de Kant et Laplace posaient toutefois de multiples problèmes qui les ont fait souvent rejeter, comme on peut s'en convaincre en lisant le traité de cosmogonie du mathématicien, physicien et astronome français Henri Poincaré, traité dont parle Jean-Pierre Luminet dans son dernier opus.

Cette animation illustre les étapes de la formation des étoiles et des planètes. Au sein d'un vaste nuage dense, des milliers de proto-étoiles s'effondrent sous l'effet de la gravité. La matière qui s'y accumule forme un disque autour de la proto-étoile, tandis que des jets sont émis perpendiculairement à ce disque. Des planètes se condensent et se forment au sein du disque, donnant naissance à un nouveau système solaire. Les observations dans l'infrarouge du télescope spatial Webb permettront de sonder ces nuages sombres et ces disques poussiéreux afin d'étudier ce processus de formation avec une clarté inédite. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © Nasa, ESA, CSA, STScI, D. Player (STScI), F. Summers (STScI), J. DePasquale (STScI).

Un regard infrarouge pour voir à travers les nuages de poussières

Les progrès fulgurants de l'astrophysique dans la seconde moitié du XX^e siècle ont montré que Kant et Laplace avaient basiquement raison et nous avons bien développé de nos jours la théorie de la formation planétaire et la théorie de l'accrétion de la matière donnant naissance à une proto-étoile chauffée par l'effondrement et la contraction gravitationnelle d'une nébuleuse initiale. Une fois la température intérieure de l'astre suffisamment élevée, des réactions thermonucléaires débutent alors et une vraie étoile est née.

Tout ceci n'est en rien théorique et la Nasa le prouve en exhibant des images infrarouges inédites du système stellaire FS Tau, permettant de voir à travers l'épaisse poussière qui masquait auparavant cette région, et ce, grâce aux instruments et observations du télescope spatial James-Webb (JWST).

FS Tau fait partie de la région du Taureau-Cocher, un ensemble de nuages ​​moléculaires sombres abritant de nombreuses étoiles jeunes ou en formation, situé à environ 450 années-lumière dans les constellations du Taureau et du Cocher. C'est un système multiple avec deux composantes essentielles : FS Tau A et FS Tau B, des « bébés étoiles », âgées de 1 à 3 millions d'années. Leur faible masse, comparée à celle de notre Soleil, offre une opportunité unique d'étudier l'évolution stellaire avec un minimum d'interférences environnementales.

Le télescope spatial James-Webb de la Nasa capture la lumière infrarouge émise par des proto-étoiles brillantes au sein du jeune système stellaire FS Tau. FS Tau A, à l'origine du vaste motif de diffraction visible légèrement à gauche du centre, possède environ la moitié de la masse de notre Soleil. FS Tau B, la proto-étoile orange située légèrement à droite du centre, serait à l'origine des écoulements rouges (hydrogène moléculaire) et orange (molécules semblables à de la suie, appelées hydrocarbures aromatiques polycycliques) observés au milieu de cette région poussiéreuse. Les zones bleutées correspondent à des endroits où la lumière a été diffusée par la poussière. Les différentes couleurs des galaxies d'arrière-plan révèlent la quantité de poussière située devant elles, car la poussière absorbe et diffuse la lumière. Les galaxies les plus rouges se trouvent derrière d'importantes quantités de poussière, les galaxies plus jaunes sont situées derrière des couches de poussière plus fines, tandis que les galaxies les plus blanches sont celles dont la visibilité est la moins obstruée. © Nasa, ESA, CSA, STScI; Image Processing: Alyssa Pagan (STScI)

En fait, FS Tau A est, quant à elle, un système binaire de type T Tauri, composé de deux étoiles gravitant l'une autour de l'autre.

FS Tau B est une vraie proto-étoile, probablement en train de devenir une étoile de type T Tauri. Le JWST a révélé que FS Tau B éjecte de la matière superchauffée (visible via des éjections orange et rouge). Les lacunes observées dans ces éjections confirment que les proto-étoiles accrètent de la matière par épisodes discrets plutôt qu'en continu. Ces éjections impactent directement le milieu environnant, compressant les gaz et poussières pour créer des crêtes bleu clair visibles.

Cette image comparative met en parallèle les observations du système stellaire FS Tau réalisées par les télescopes spatiaux Hubble et James Webb de la Nasa. L'observation de Hubble offre une vue nette de la proto-étoile FS Tau B, de son disque protoplanétaire poussiéreux et d'un jet astrophysique, représenté en cyan sur cette image. En revanche, la lumière visible provenant des étoiles et des galaxies d'arrière-plan est masquée par d'épais nuages ​​de poussière présents dans la région. © Nasa, ESA, CSA, STScI; Image Processing: Alyssa Pagan (STScI)