Enquête sur le flux sortant de la protostar B335

B335 est un petit nuage dans l’espace qui contient une jeune étoile appelée un protostar. Ce protostar fait partie d'une nébuleuse, qui est un nuage lumineux de gaz et de poussière. L'écoulement provenant de ce protostar est important pour comprendre comment les étoiles se forment et grandissent. Cet article va explorer les caractéristiques uniques de l'écoulement de B335 et ce qu'elles nous révèlent sur la formation des étoiles.

#Qu'est-ce que B335 ?

B335 est considéré comme un globule isolé, ce qui veut dire qu'il n'est pas entouré par d'autres grands nuages de gaz et de poussière. À l'intérieur de ce globule, il y a un protostar de faible luminosité, qui est une jeune étoile encore en formation. Le protostar a un système d'écoulement qui ressemble à une nébuleuse bipolaire, avec deux flux de matière s'éloignant de lui. Ces flux sont presque perpendiculaires à l'axe principal de l'écoulement.

#Observations de B335

Les chercheurs ont utilisé le télescope spatial James Webb (JWST) pour étudier B335. L'objectif des observations était de cartographier la zone environnante et d'analyser les caractéristiques de l'écoulement. Les données collectées ont permis aux scientifiques d'examiner les régions les plus intérieures de l'écoulement, qui n'avaient pas été étudiées en détail auparavant.

Pendant les observations, il est devenu clair que l'écoulement se compose de Fronts de choc en expansion. Ces fronts de choc sont des zones où le gaz est compressé et chauffé en s'éloignant du protostar. Certains des fronts de choc sont très jeunes et montrent de fortes émissions de monoxyde de carbone (CO), tandis que d'autres montrent des émissions d'hydrogène (H).

#Caractéristiques de l'écoulement

#Fronts de choc

Les fronts de choc sont une caractéristique essentielle de l'écoulement. Ils sont créés par le gaz en mouvement rapide émis par le protostar, qui entre en collision avec un matériau plus lent dans l'environnement. Au fur et à mesure que le gaz se déplace, il crée des zones de compression, entraînant des ondes de choc. Le plus jeune front de choc dans B335 montre de fortes émissions de CO, indiquant qu'il est encore très actif.

#Évolution des fronts de choc

Les formes des fronts de choc changent au fil du temps. L'un des fronts de choc plus anciens a évolué de manière significative depuis sa dernière observation en 1996. Ce changement pourrait signifier qu'un choc en mouvement plus rapide rattrape un plus lent, provoquant la fusion des deux. Ce comportement donne des indices aux chercheurs sur la façon dont l'écoulement évolue à mesure que le protostar continue de croître.

#Activité d'écoulement et de jet

Les étoiles comme celle de B335 se forment à partir de nuages denses de gaz. Au fur et à mesure que la matière tombe dans le protostar, elle crée beaucoup de moment angulaire, que l'étoile doit se débarrasser. Une façon dont cela se produit est par le biais d'écoulements et de Jets. Les jets aident à évacuer l'excès de matière et d'énergie, permettant à l'étoile de grandir sans tourner trop vite.

Dans le cas de B335, l'écoulement est initialement canalisé en un jet avec des chocs internes. Ces jets interagissent avec le gaz environnant, créant un écoulement plus vaste qui peut être étudié en utilisant des émissions radio de CO.

#Défis d'observation

B335 est entouré de matériau dense, ce qui signifie qu'observer le protostar directement est un défi. Les chercheurs ont découvert que le protostar n'est pas visible dans certaines longueurs d'onde, n'apparaissant que lorsqu'on regarde à des longueurs d'onde plus longues à travers des instruments comme le JWST.

#Importance des étoiles de fond

Une partie de l'étude a impliqué l'examen des étoiles de fond situées derrière B335. La lumière de ces étoiles peut dire aux chercheurs beaucoup de choses sur la composition et la structure du matériau qui se trouve devant elles. En observant comment la lumière de ces étoiles de fond change, les scientifiques peuvent estimer la densité du gaz dans B335 et ses environs.

#Mesures de distance

Déterminer la distance à B335 a fait l'objet de débats. Les premières estimations la plaçaient autour de 250 parsecs, tandis que de nouvelles méthodes ont suggéré une distance d'environ 90 à 120 parsecs. Des études récentes ont utilisé la distance à une étoile voisine pour estimer que B335 est à environ 164,5 parsecs. Cette distance est cruciale pour comprendre l'échelle de l'écoulement et les propriétés du noyau moléculaire.

#L'environnement moléculaire

B335 fait partie d'un plus grand nuage moléculaire, qui est essentiel pour la formation des étoiles. Le protostar est encastré dans une zone plus dense de ce nuage, ce qui aide à fournir le matériau nécessaire à sa croissance. Les interactions entre le protostar et le gaz environnant peuvent influencer la vitesse à laquelle l'étoile grandit et comment ses écoulements se développent.

#Recherches précédentes sur B335

Avant les observations du JWST, diverses études avaient été menées sur B335 en utilisant d'autres télescopes. Par exemple, le télescope spatial Spitzer a été utilisé pour cartographier l'écoulement et trouver des preuves d'influx du matériau environnant. Ces observations antérieures ont posé les bases pour comprendre B335 et son protostar.

#Nouvelles découvertes avec le JWST

Les données obtenues du JWST ont fourni de nouvelles perspectives sur B335. Les observations ont permis aux chercheurs d'analyser les régions internes de l'écoulement avec beaucoup plus de détails qu'auparavant. Ils ont découvert de nouveaux fronts de choc et ont pu mieux comprendre leurs mouvements et caractéristiques.

#Analyse des spectres d'émission

Les spectres d'émission des fronts de choc ont révélé beaucoup de choses sur leur composition. Le jeune front de choc étiqueté comme 3E montre de fortes émissions de CO, tandis que l'ancien 4E montre encore du CO mais en moins grande force. Le front de choc le plus éloigné ne montre pas d'émissions de CO, indiquant que les propriétés du gaz changent à mesure que les fronts de choc vieillissent.

#Compréhension de la structure et de la dynamique des chocs

Les chercheurs ont pu catégoriser les fronts de choc en fonction de leur structure et de leur dynamique. Ils ont trouvé deux types principaux : les fronts de choc à mouvement propre élevé, qui se déplacent rapidement et ont leurs chocs de proue pointés loin du protostar, et les fronts de choc à mouvement propre faible, qui indiquent des interactions avec des amas de gaz plus denses et pointent vers le protostar.

#Résumé des résultats

Les observations du JWST de B335 éclairent divers aspects de l'écoulement du protostar. Les points suivants résument les principales conclusions :

1. Fronts de choc : Une série de fronts de choc indiquent l'éjection répétée de gaz du protostar.
2. Caractéristiques d'émission : Les spectres d'émission diffèrent entre les fronts de choc, avec des fronts plus jeunes montrant des émissions de CO et des plus anciens dominés par des émissions d'hydrogène.
3. Dynamique de l'écoulement : L'écoulement se compose à la fois de chocs à mouvement propre élevé et faible, chacun suggérant différentes interactions avec le gaz environnant.
4. Événements d'éjection : La présence de nombreux fronts de choc suggère que le protostar connaît une accrétion épisodique, entraînant des pics d'activité.

#Directions de recherche futures

Les observations continues de B335 devraient mener à d'autres découvertes. Les chercheurs espèrent obtenir des données supplémentaires du JWST pour surveiller les changements dans l'écoulement et suivre le mouvement des fronts de choc au fil du temps. Comprendre ces processus contribuera à notre connaissance de la façon dont les étoiles se forment et évoluent et de la dynamique de leurs environnements.

#Conclusion

B335 sert de laboratoire précieux pour étudier la formation des étoiles et la dynamique des écoulements protostellaires. Les connaissances acquises grâce aux observations du JWST mettent en évidence la complexité de ces processus et encouragent une exploration plus poussée de régions similaires dans l'espace. En continuant d'observer et d'étudier B335, les scientifiques visent à mieux comprendre les mécanismes complexes qui régissent la naissance et la croissance des étoiles dans l'univers.