Une image récente du télescope Hubble nous offre une plongée au cœur de N159, une immense pouponnière stellaire où le spectacle cosmique de la naissance des astres se dévoile dans toute sa puissance.
Situé à environ 160 000 années-lumière de la Terre, dans la constellation de la Dorade, N159 appartient au Grand Nuage de Magellan. Cette galaxie naine, en orbite autour de la nôtre, est suffisamment proche pour que les astronomes puissent scruter les mécanismes de la formation stellaire avec une grande finesse.
Cette image de Hubble montre N159, un nuage massif où des étoiles nouvelles naissent dans l'hydrogène froid. Leur rayonnement intense éclaire le nuage en rouge et crée de grandes bulles, illustrant la dynamique violente de la naissance stellaire.
Crédit: ESA/Hubble & NASA, R. Indebetouw L'échelle de ce nuage est proprement gigantesque: il s'étend sur plus de 150 années-lumière. Pour se représenter une telle taille, il faut imaginer une distance près de dix millions de fois supérieure à celle qui nous sépare du Soleil. Ces dimensions colossales permettent à de telles régions de générer une multitude d'étoiles sur des millions d'années.
À l'intérieur de cet amas froid, principalement constitué d'hydrogène, la force gravitationnelle attire peu à peu le gaz vers des centres de plus en plus denses. Par la suite, lorsque ces zones atteignent une certaine masse, elles s'effondrent sur elles-mêmes, initiant les réactions nucléaires qui donnent vie à de nouvelles étoiles. Ces astres naissants commencent alors à briller tout en demeurant enfouis dans la matière qui leur a donné naissance.
Le rayonnement des étoiles les plus massives et les plus chaudes excite l'hydrogène environnant, le faisant luire d'une lueur rouge caractéristique. Le télescope Hubble est particulièrement apte à détecter cette émission, ce qui permet aux scientifiques de dresser la carte des zones où l'activité de formation stellaire est la plus intense. Cette faculté ouvre une fenêtre sur les premières étapes de l'existence des étoiles.
L'action des jeunes étoiles ne se limite pas à cette lumière. En effet, leur rayonnement énergétique et leurs vents stellaires, composés de flux de particules, repoussent le gaz alentour, façonnant ainsi des bulles et des cavités au sein du nuage. Ce mécanisme, appelé rétroaction stellaire, peut interrompre la formation d'autres étoiles à proximité tout en pouvant en amorcer de nouvelles ailleurs, remodelant continuellement l'environnement cosmique.
Une campagne d'observation récente de Hubble a incorporé une longueur d'onde supplémentaire à l'image de N159, améliorant ainsi la visibilité du gaz chaud entourant les étoiles. Cette méthode offre une vision plus précise de la façon dont les jeunes astres modifient leur berceau au fil du temps.
L'hydrogène, élément fondamental de l'Univers
L'hydrogène est l'élément le plus abondant dans l'Univers, représentant environ 75% de sa masse atomique. Présent dès les premiers instants après le Big Bang, il tient une place centrale dans l'édification des structures cosmiques. Au sein des nuages comme N159, il se condense sous l'effet de la gravité pour engendrer les étoiles, servant de combustible aux réactions nucléaires qui les alimentent.
Son atome simple, avec un seul proton et un électron, le rend sensible aux conditions extrêmes de l'espace. Sous l'effet du rayonnement stellaire, il émet une lumière aux couleurs distinctes, comme le rouge capté par Hubble. Cette caractéristique permet aux astronomes de retracer sa répartition et d'examiner les mouvements au sein des pouponnières stellaires à travers les galaxies.
L'hydrogène se présente sous différents états, notamment moléculaire dans les nuages froids et ionisé à proximité des étoiles chaudes. Ses transformations au gré du cycle stellaire jouent sur l'évolution chimique de l'Univers, enrichissant le milieu interstellaire en éléments plus lourds forgés par les étoiles. Il constitue ainsi un lien entre les générations d'astres et la structure croissante de la matière cosmique.