Dernier né de la collaboration entre la NASA, l’ESA et l’ASC, le télescope spatial James Webb (JWST) s’est imposé comme un outil révolutionnaire dans l’étude des mystères de l’Univers. Depuis son lancement, il a permis d’observer des phénomènes cosmiques qui étaient hors de portée de ses prédécesseurs. En janvier 2025, une image fascinante capturée par le JWST a dévoilé les premiers instants de formation de grains de poussière qui se transformeront en exoplanètes au fil du temps. Cette découverte, centrée sur l’étoile naissante Herbig Haro 30 (HH 30) dans la constellation du Taureau, offre une occasion unique d’observer les mécanismes fondamentaux de la formation planétaire.
HH 30 : une étoile en pleine naissance
Herbig Haro 30 (ou HH 30) est une étoile extrêmement jeune, âgée d’à peine 500 000 ans. Ce stade précoce de sa vie en fait un objet d’étude privilégié pour les astronomes, car il présente des conditions similaires à celles de notre propre Système solaire à ses débuts. Située à environ 1 000 années-lumière de la Terre, HH 30 est entourée d’un disque de poussière dense qui masque l’étoile elle-même. Ce disque est la scène où les processus qui donneront naissance à de futures planètes se déroulent actuellement.
Dans l’image du télescope James Webb, on voit un spectacle d’interactions entre les vents intenses et les jets rapides expulsés par l’étoile qui percutent les gaz et poussières moins denses au-dessus et en dessous du disque. Ces collisions créent des ondes de choc qui réchauffent la matière et produisent alors une lueur brillante visible dans les observations. Ces poches de poussière illuminée sont en réalité des marqueurs cosmiques qui permettent aux astronomes d’étudier les étapes cruciales de la formation planétaire.
La naissance des exoplanètes dans le disque de poussière
Le processus qui transforme ces grains de poussière en planètes, ou plus précisément en planétésimaux, est un phénomène complexe. Les grains de poussière, qui mesurent seulement un millionième de mètre de diamètre, s’agglutinent progressivement dans le disque protoplanétaire. Au fil du temps, ces petites particules s’unissent pour former des objets plus gros, des cailloux cosmiques, et éventuellement des planètes. Le télescope James Webb nous permet d’observer en détail ce processus de croissance, essentiel à la formation d’exoplanètes.
L’importance de ces grains de poussière ne peut être sous-estimée. Dans cette phase cruciale de la formation, la poussière s’accumule et forme une couche de plus en plus dense, constituant ainsi la base sur laquelle les futurs mondes se développeront. Les astronomes ont pu voir ce phénomène grâce aux images détaillées du JWST, ce qui offre ainsi un aperçu sans précédent des mécanismes à l’œuvre dans ces systèmes jeunes.
Les jets de haute vitesse et les structures du disque
L’image du JWST ne se limite pas à montrer des poussières en formation. En réalité, elle a aussi permis de révéler des phénomènes dynamiques et complexes dans le disque de HH 30. Par exemple, les jets émis par l’étoile à grande vitesse jouent un rôle clé dans la structure du disque. Ces jets, projetés à un angle de 90 degrés par rapport au centre du disque, entrent en collision avec le gaz et la poussière environnants, créant des structures en forme de cône qui se propagent à travers le disque.
Les astronomes ont également détecté des indices de formations spirales dans le disque de HH 30, une structure similaire à celle observée autour d’autres jeunes systèmes planétaires. Bien que l’origine exacte de cette spirale soit encore un sujet de débat, les chercheurs ont émis plusieurs hypothèses. Cela pourrait être le résultat du mouvement du jet, d’un compagnon stellaire dans le disque ou d’une interaction avec une étoile qui serait passée près du disque il y a environ 1 000 ans.
L’importance des observations du JWST pour la formation des exoplanètes
Ce genre d’observations est fondamental pour mieux comprendre comment se forment les exoplanètes. Avec sa capacité à observer des longueurs d’onde infrarouges, le JWST offre une vue détaillée et précise de ces régions cosmiques en permettant aux astronomes d’étudier non seulement la poussière, mais aussi la dynamique du gaz et des jets au sein des disques protoplanétaires. Cela donne un aperçu précieux des conditions nécessaires à la formation des planètes et des systèmes planétaires similaires à celui que nous connaissons.
Les données recueillies par le JWST, associées à celles d’autres télescopes comme ALMA et Hubble, contribuent ainsi à élargir notre compréhension des processus qui façonnent les mondes au-delà de notre propre Système solaire. De futures observations permettront peut-être de détecter des exoplanètes dans des stades similaires de formation, ce qui augmenterait ainsi nos connaissances sur la diversité des systèmes planétaires dans l’Univers.
