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Une équipe internationale de scientifiques a réussi à expliquer la formation et la propagation sur des distances astronomiques des jets de matière émis par les jeunes étoiles, un des phénomènes les plus fascinants et mystérieux de l’astronomie moderne. À l’aide d’un dispositif expérimental breveté et de simulations numériques de grande ampleur, elle a obtenu des données en accord avec les observations astrophysiques.
Les résultats de cette recherche, qui viennent d’être publiés dans la prestigieuse revue Science, ouvrent de nouvelles perspectives pour étudier le rôle des champs magnétiques en astrophysique aussi bien qu’en fusion thermonucléaire. Bruno Albertazzi, doctorant du programme de doctorat en sciences de l’énergie et des matériaux de l’INRS (en cotutelle avec l’École Polytechnique en France) en est le premier auteur.
Cette équipe de scientifiques de France, du Canada, d’Italie, d’Allemagne, du Royaume-Uni, de Russie, du Japon et des États-Unis a démontré que les jets stellaires peuvent être confinés par un champ magnétique à large échelle aligné avec l’axe des jets.
« En plus de correspondre aux données astrophysiques actuelles, le mécanisme proposé permet d’expliquer d’intrigantes émissions de rayons X observées le long des jets par le télescope spatial Chandra. Ce même mécanisme pourrait être à l’œuvre dans d’autres types de jets astrophysiques comme les naines blanches, les étoiles à neutrons ou les trous noirs. »
Professeur émérite de l’INRS, Henri Pépin, qui a participé à cette recherche
Pour y arriver, les chercheurs ont élaboré un modèle basé sur le champ magnétique interstellaire afin d’étudier les jets de plasma des étoiles naissantes. Ils sont parvenus à simuler pour la première fois ce phénomène en laboratoire en utilisant une plateforme expérimentale, couplant lasers de puissance et champs magnétiques intenses. Après avoir produit un plasma à l’échelle réduite typique de l’atmosphère des jeunes étoiles, les chercheurs ont généré un champ magnétique représentatif de l’environnement interstellaire, dans quelques centimètres cubes et pendant quelques millionièmes de secondes. Des supercalculateurs ont ensuite été utilisés pour modéliser de jeunes étoiles en formation ainsi que l’expérience en laboratoire. Ces simulations confirment le rôle clé des champs magnétiques interstellaires pour créer, accélérer et diriger les jets qui se propagent sur des distances astronomiques.
À propos de cette publication
L’article publié dans Science le 16 octobre 2014 s’intitule « Laboratory formation of a scaled protostellar jet by coaligned poloidal magnetic field ». Cette recherche a été menée par des équipes de l’Institut national de la recherche scientifique (Centre Énergie Matériaux Télécommunications, Québec), du Laboratoire pour l’utilisation des lasers intenses (LULI, CNRS/Ecole Polytechnique, France), du Laboratoire d’étude du rayonnement et de la matière en astrophysique et atmosphères (LERMA, CNRS/Observatoire de Paris/Sorbonne Universités UPMC/Université de Cergy-Pontoise/ENS Paris, France) et du Laboratoire national des champs magnétiques intenses (LNCMI, CNRS, France).29 chercheurs provenant d’Europe, d’Asie et d’Amérique du Nord ont contribué aux travaux.
Financement : Agence nationale de la recherche, CRSNG, Région Ile de France, Triangle de la Physique-Saclay, NSF, Ministère de l’Éducation et de la Science de la Fédération de Russie
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