Herschel et le nid d’étoiles des Voiles

L’Observatoire Herschel sur fond d’image de la région de formation d’étoiles Vela C. Des étoiles de masses variées naissent dans les filaments froids, les coeurs et la poussière photographiée, à 70, 160 et 250 micromètres de longueur d’onde, par les spectromètres.
(ESA / PACS & SPIRE / AIM / CEA / CNRS)

Herschel, le plus grand télescope spatial consacré à l’astronomie dans le domaine spectral de l’infrarouge et du submillimétrique, a consommé toutes ses réserves d’hélium liquide (2300 litres). Sans hélium, les instruments de mesure cessent d’être refroidis aux très basses températures nécessaires à leur fonctionnement (-271°C).

Trois instruments de mesure embarqués sur Herschel :
• HIFI (Heterodyne Instrument for the Far-Infrared), un spectromètre à haute résolution dédié à l’étude de la chimie de l’Univers
• PACS (Photodetector Array Camera and Spectrometer), un photomètre pour
cartographier l’émission infrarouge du milieu interstellaire et un spectromètre pour en étudier les conditions physiques et chimiques
• SPIRE (Spectral and Photometric Imaging Receiver), qui remplit les mêmes fonctions que PACS mais à de plus grandes longueurs d’onde, dans l’infrarouge submillimétrique

Grâce à ces instruments, et au plus grand miroir (3,5 mètres de diamètre) construit à ce jour pour l’astronomie spatiale, Herschel a ainsi étudié l’Univers froid et examiné la composition chimique d’environnements très divers, des cocons d’étoiles au cœur des galaxies et des comètes. Les découvertes effectuées avec Herschel ont déjà fait l’objet de plus de 600 articles scientifiques.

HIFI a détecté la signature spectrale de nombreuses molécules, de l’eau aux molécules organiques complexes, permettant de caractériser avec précision les conditions physiques et chimiques des milieux observés. HIFI a permis cela grâce à sa capacité à observer toutes les signatures spectrales des objets sur une large bande de fréquences avec une très haute précision et une grande sensibilité. Ces capacités ne seront plus accessibles dans ce domaine de fréquences avant longtemps, faisant de ces observations une source unique de données fondamentales pour plusieurs décennies.

Le spectromètre à transformée de Fourier de l’instrument Spire a permis d’observer d’autres signatures spectrales du gaz et l’émission continue de la poussière interstellaire dans des environnements très variés. Grâce à lui, les chercheurs étudient les variations de ces émissions spectrales en fonction de son milieu interstellaire, dans notre galaxie et dans les galaxies extérieures.

Les photomètres de PACS et SPIRE ont mis en évidence l’universalité de plusieurs
phénomènes dont l’importance était sous-estimée : la structure filamentaire du milieu
interstellaire, ainsi que la répartition et la démographie des étoiles en fonction de leur masse au sein d’une population stellaire, et cela dès leur naissance. Les mesures photométriques ont également conduit à de nouvelles vues sur l’évolution des galaxies. Elles ont notamment mis en évidence la formation de grandes galaxies par une accumulation progressive de matière, et non pas uniquement par fusions de petites galaxies, comme le pensaient les chercheurs.

Le CEA, le CNRS, l’Observatoire de Paris et de nombreuses universités ont apporté une contribution essentielle au développement des trois instruments. Le CNES a financé une part importante de ces travaux et de l’exploitation des données dans les laboratoires français.

Cette mission aura donc été un succès instrumental et scientifique majeur pour
l’astrophysique française et européenne. La fin des observations du satellite ne signifie pas pour autant la fin du projet Herschel : la quantité des données acquises est telle qu’elle va alimenter la recherche pour de nombreuses années encore.

Coeur d’étoile naissante

Relevé spectrométrique HIFI du cœur d’étoile naissante L1544. La courbe sur-imprimée indique la présence de vapeur d’eau.
(ESA / Herschel / HIFI)

Région active W3

Relevés spectrométriques combinés PACS (bleu) et SPIRE (rouge) de la région active de formation d’étoiles W3. Des filaments stellaires (East / West loop) sont visibles.
(ESA / Herschel / PACS SPIRE)

Dernière modification le 29 mai 2013