Mise à jour le 10 Mai 2010
HERSCHEL UN AN APRÈS SON LANCEMENT
CONFÉRENCE DE PRESSE
Le Jeudi 6 Mai 2010 à l'ESTEC à Noordwijk (Pays Bas)
 
Photos : JPM  pour l'ambiance (les photos avec plus de résolution peuvent m'être demandées directement)
 
 
BREF COMPTE RENDU
 
La conférence de presse s'est tenu dans les locaux de Space Expo située à côté de l'ESTEC.
 
Grand battage médiatique à propos de cette première conférence de presse qui marque la première année de fonctionnement du plus grand télescope spatial au monde (3,5m de diamètre du miroir pour cet engin européen).
 
Cette conférence a donné lieu à un compte rendu de la part de l'ESA que vous trouverez sur cette page avec la vidéo des interventions.
Son sous titre : Herschel révèle la face cachée de la naissance des étoiles.
 
Le CEA publie aussi un compte rendu de cette session.
 
 
Voici un court résumé de mes notes.
 
 
Introduction par David Southwood, Directeur de la science et de la robotique à l'ESA.

Il nous explique que le concept de ce télescope a démarré il y a près de 25 ans et que les 10 dernières années ont été très laborieuses.
Il passe la parole aux scientifiques de la mission.
 
 
La formation des étoiles déclenchées par l'expansion de régions HII. Par Annie Zavagno du LAM, co investigateur SPIRE.
 
 
Grâce à Herschel Annie Zavagno et son équipe du LAM de Marseille viennent d’identifier, pour la première fois, de manière précise, un des
lieux privilégiés de formation des étoiles massives (massive = de 8 à 120 masses solaires).
 
Cette découverte devrait permettre, grâce à de futures observations, de comprendre comment se forment ces étoiles si particulières et si importantes dans l’évolution des galaxies
 
Elles sont importantes car ce sont les seules qui soient notamment capables de synthétiser tous les éléments chimiques lourds (au delà du Fer par exemple) présents dans l’Univers.
 
 
 
 
 
 
 
On pense que de nouvelles étoiles massives ont de fortes chances de pouvoir naître à la périphérie des régions ionisées (que l'on nomme régions HII, une fois ionisée, HI étant neutre) qui entourent les étoiles massives à forte émission de rayonnement ultraviolet.
 
Ces régions forment une bulle qui favorise la formation de ces étoiles dans la zone précédant l'onde de choc, dans laquelle il y a augmentation de densité puis effondrement. À l'intérieur de la bulle la température est de 10.000K alors qu'à l'extérieur elle est de quelques K, ceci créée une différence de pression notable.
 
 
 
 
Ces étoiles massives se forment par le procédé appelé "collect and collapse" que l'on pourrait traduire par accumulation et effondrement comme on le voit sur le dessin ci-dessus. (illustration : A Zavagno)
Une des régions typiques de ce genre de bulle : la région RCW 120 située à 4300 al de nous. (photo : ESA/Herschel/SPIRE)
 
 
 
Sur le bord de cette bulle RCW 120, on a découvert une des étoiles les plus massives et les plus brillantes de notre galaxie.
 
On lira avec intérêt l'article d'Annie Zawagno sur ce sujet.
 
Et aussi celui-ci : Triggered star formation on the borders of the Galactic HII region RCW 120
 
En français ce dossier sur la formation des étoiles massives par notre conférencier.
Dont j'extrait l'explication suivante :
 
Nous considérons comme "massives" les étoiles de masse supérieure à 8-10 masses solaires, susceptibles d'ioniser l'hydrogène environnant pour former des régions H II.
La formation d'une étoile de faible masse passe par les étapes suivantes : effondrement gravitationnel d'une condensation moléculaire, formation d'un cœur opaque - la proto-étoile -, et accrétion de matière sur ce cœur permettant d'augmenter sa masse ; les réactions thermonucléaires ne s'amorcent que plus tard.
 
Pour une proto-étoile massive, les réactions thermonucléaires s'amorcent pendant la phase d'accrétion.
La pression de radiation associée a cet objet très chaud freine l'accrétion, l'arrête éventuellement, limitant ainsi la masse de l'étoile formée. Il est donc difficile théoriquement de former une étoile massive via ce scénario.
Les observations, notamment dans le proche infrarouge, de régions de formation d'étoiles massives montrent que ces étoiles sont souvent situées au cœur d'amas très denses. Ce fait observationnel peut être interprété de deux façons :
1)      il existe au cœur des amas des conditions favorisant la formation des étoiles massives (modèle physique) ; par exemple, les étoiles massives se forment la par collision de proto-étoiles de moindre masse, ou par accrétion a de très forts taux du gaz piégé dans le puits de potentiel gravitationnel de l'amas ;
2)    2) c'est un effet purement statistique (modèle statistique) qui découle de la forme de la distribution en masse des étoiles au moment de leur formation (fonction de masse initiale), et de la distribution en taille des amas. Si la première interprétation est la bonne, on ne devrait pas observer d'étoiles massives jeunes isolées ; cependant, les amas évoluent dynamiquement, et leur morphologie évolue sur de faibles échelles de temps. Le problème est donc complexe. On ne sait toujours pas actuellement comment se forme une étoile massive.
Dans ce contexte il est donc important d'observer des régions de formation d'étoiles massives les plus jeunes possible, et d'avoir accès à tout leur contenu stellaire (i.e. de détecter des étoiles de forte extinction, et de faible masse).
 
 
 
 
La 4ème Phase de l'eau par Xander Tielens de l'Université de Leiden.
 
 
 
Le professeur Tielens est le PI de l'instrument HIFI à bord d'Herschel.
C'est un instrument qui malgré ses quelques problèmes passés, a réussi à détecter dans l'espace une nouvelle phase de la molécule d'eau.
 
Les phases connues sont la phase solide, la glace; la phase liquide, l'eau ordinaire; et la phase gazeuse, la vapeur d'eau.
Il semble qu'il y ait une "quatrième" phase qui serait chargée électriquement et non présente sur Terre, c'est H2O+.
Cela serait dû au rayonnement UV entourant les jeunes étoiles qui arrachent un électron à une molécule d'eau.
 
 
 
 
L'eau dans l'Univers :
·        Elle est très abondante dans toutes les régions de l'espace.
·        C'est la molécule fondamentale dans les régions de formation d'étoiles et de systèmes planétaires.
·        Molécule importante pour la chimie de l'espace.
·        L'atmosphère comportant beaucoup d'eau, on ne peut l'étudier que de l'espace.
·        L'instrument HIFI de Herschel peut identifier plus de 40 lignes caractéristiques de l'eau.
 
 
L'eau est présente partout comme :
·        Près des trous noirs.
·        Près des proto-étoiles
·        Dans le gaz chaud des étoiles massives
·        Près du centre galactique
·        Dans la gaz interstellaire.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
On lira avec intérêt cette article sur l'Emission characteristics of water in the Universe
 
 
 
La formation des étoiles dans notre Univers proche par Steve Eales de l'Université de Cardiff.
 
 
Herschel possède la particularité de "voir" derrière les nuages de poussières grâce à des longueurs d'onde jamais utilisées auparavant en astronomie IR.
 
Steve Eales et Loretta Dunne ont procédé à l'étude (un survey en anglais) d'une très grande portion du ciel (140 fois la pleine lune)
 
Ce qui a donné naissance à ATLAS (Astrophysical Terahertz Large Area Survey), cette étude a nécessité plus de 600 heures d'observation de Herschel.
 
 
 
 
 
 
 
On voit sur la photo de gauche située ci-contre, plus de 6000 galaxies, ce sont ces tout petits points blancs. (clic sur l'image pour voir avec plus de précision)
 
Mais on remarque vers la partie centrale supérieure (zoomée à droite sur la diapo), un point plus lumineux que les autres, ce n'est pas une galaxie, c'est en fait très probablement un globule de Bok situé dans notre galaxies.
 
Je rappelle que ce genre de formation est la phase première de formation de système solaire.
 
Image de ces 6000 galaxies d'ATLAS
photo : ESA / SPIRE and ATLAS Consortia
 
 
 
Mais Steve Eales et son équipe s'est intéressé au taux de formation des étoiles (en anglais : SFR: Star Formation Rate) dans les galaxies lointaines, car maintenant visibles grâce à l'IR de Herschel. Comment?
En faisant une supposition c'est que la poussière est essentiellement produite pendant la phase jeune étoile.
 
·        À partir de l'image Herschel de la galaxie, on mesure sa luminosité IR.
·        On regarde ensuite dans le catalogue pour rechercher cette galaxie
·        Ce qui donne accès au redshift et à sa distance (donc son age).
·        On peut en déduire la luminosité de la galaxie et son taux de formation d'étoiles.
 
 
 
Ces différentes mesures ont permis de tracer la courbe d'évolution du taux de formation d'étoiles (le SFR) en fonction du temps comme on le voit sur cette image.
 
Ces courbes ont été tracées pour une période il y a 1, 2 et 3 milliards d'années.
 
On remarque depuis loin dans le passé (plusieurs milliards d'années) la formation d'étoiles n'a cessé de décroître dans l'Univers. Il y a par exemple 3 milliards d'années le SFR était 5 fois ce qu'il est aujourd'hui.
On n'en était pas sûr, mais on s'en doutait un peu, et Herschel nous l'a démontré.
Herschel a permis même de remonter jusqu'à 10 milliards d'années.
 
 
 
On n'a pas d'explication encore de ce déclin de la formation d'étoiles.
 
De même il y avait dans le passé des galaxies dites à flambée d'étoiles (starburst galaxies) qui formaient des étoiles à un taux de l'ordre de 10 fois de ce que l'on voit aujourd'hui; on ne sait pas bien pourquoi aussi.
 
 
 
Article très intéressant de l'Université de Cardiff sur l'évolution chimique des galaxies.
 
 
 
 
 
Toutes les actualités sur Herschel sur votre site préféré.
 
 
 
 
 
 
Bon ciel à tous
 
PS: si vous êtes dans le coin, visitez donc Space Expo, cela vaut vraiment le coup!
 
Jean Pierre Martin   membre de la commission de cosmologie de la SAF
www.planetastronomy.com
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