Après avoir démontré l’existence de grains de poussière de taille micrométrique dans le nuage interstellaire baptisé L183 (voir la nouvelle de décembre 2009 ainsi que celle de février 2007), l’équipe internationale animée par un chercheur de l’Observatoire de Paris qui a révélé cet effet, publie un nouvel article dans lequel un recensement systématique de la présence de lumière diffuse dans l’infra-rouge moyen dans les nuages sombres a été effectué. A partir des données d’archive du satellite Spitzer, ils ont examiné 110 coeurs de nuages et la moitié de ces coeuront révélé cette ’’brillance de coeur’’ (Fig.1). L’effet est donc très répandu, d’autant que les cas négatifs sont en partie dus à des objets pour lesquels aucun coeur n’était visible et à des objets dans le plan galactique pour lesquels la densité très élevée d’étoiles de fond empêche d’observer toute variation de lumière diffuse. Cet effet est vu dans toutes les phases de la formation stellaire des étoiles de faible masse, comme le montrent les différents objets de la Fig.1 qui vont du coeur préstellaire simple au coeur contenant une protoétoile très jeune (dite de classe 0) ou déjà plus évoluée (classe 1), avec ou sans jet bipolaire.

Figure 1 : 15 coeurs montrant une forte brillance de coeur : pour chaque coeur, nous montrons à droite l’image en absorption à 8 µm (cette absorption est due aux silicates, composante de base de la poussière et donc une trace directe de sa présence mais sans indication sur la taille des grains) et à gauche l’image en émission à 3.6 µm qui révèle la composante en gros grains, seule capable de rediffuser la lumière ambiante des étoiles à cette longueur d’onde-là (data Courtesy of JPL/NASA). Cliquer sur l’image pour l’agrandir

La croissance des grains étant un phénomène relativement lent, la présence ou l’absence de gros grains dans les nuages est donc un moyen d’évaluer leur âge. En regardant la distribution dans la galaxie des objets avec ou sans brillance de coeur (fig.2) on voit donc que dans toutes les grandes régions les deux types d’objets sont présents, indiquant par là que tous les nuages de ces grands complexes tels que le Taureau ou Rho Oph ne sont pas homogènes et ne se sont pas formés en même temps. Une région intéressante est celle du Voile (lettre G dans la Fig.2), pour laquelle tous les résultats sont négatifs. Une explication plausible est que cette région, étant riche en supernovae, a perdu tous ses gros grains suite à l’explosion récente d’une telle supernova, il y a environ 1 million d’années. En effet, ces étoiles qui explosent, provoquent d’immenses ondes de choc dont une des caractéristiques est de pouvoir casser les grains de poussière en petits fragments à leur passage. Ces grains une fois cassés, n’ont pas encore eu le temps de grossir à nouveau.

Figure 2 : Distribution de l’effet de brillance de coeur à travers la Voie Lactée. Les croix dénotent l’absence de l’effet, les carrés sa présence. La taille des carrés est proportionnelle à l’intensité de l’effet. Les régions de formation d’étoiles bien connues sont annotées : A=Taurus, B=Cepheus, C=Aquila, D=Ophiuchus, E=Lupus, F=Crux, G=Vela. Cliquer sur l’image pour l’agrandir

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Référence The Ubiquity of Micrometer-Sized Dust Grains in the Dense Interstellar Medium Pagani L., Steinacker J., Bacmann A., Stutz A., Henning T. : 2010, Science (n° du 24/9/2010) Contact Laurent Pagani (Observatoire de Paris, LERMA et CNRS)

Dernière modification le 22 février 2013

After having demonstrated the existence of dust grains with micrometric size inside the interstellar cloud known as L183 (see the previous news from december 2009 and february 2007), the international team lead by a scientist from Observatoire de Paris which revealed this effect, publishes a new paper in which a systematic inventory of the existence of mid infrared diffuse light in dark clouds is presented. From the Spitzer archive data center, they have examined 110 cloud cores out of which half of them show this coreshine (Fig. 1). The effect is therefore widespread, especially since, among negative cases, are objects for which no core was visible, and objects embedded in the galactic plane for which the very high star density in the background prevents to observe any variation of diffuse light. This effect is seen during all the phases of the low mass star formation process, as shown by the different objects in Fig. 1, which run from the simple prestellar core to the core with an embedded protostar either young (known as class 0) or more evolved (class 1), with or without an outflow.

Figure 1 : 15 coeurs montrant une forte brillance de coeur : pour chaque coeur, nous montrons à droite l’image en absorption à 8 µm (cette absorption est due aux silicates, composante de base de la poussière et donc une trace directe de sa présence mais sans indication sur la taille des grains) et à gauche l’image en émission à 3.6 µm qui révèle la composante en gros grains, seule capable de rediffuser la lumière ambiante des étoiles à cette longueur d’onde-là (data Courtesy of JPL/NASA). Cliquer sur l’image pour l’agrandir

Grain growth being a relatively slow process, the existence or absence of big grains in the clouds gives a clue on the age of these cores. When looking at the distribution in the Galaxy of the objects with or without coreshine (Fig.2), we can see that all the large star forming regions possess both types of objects, indicating therefore that all the clouds within these large regions such as Taurus or Rho Ophiuchi are not homogeneous and were not formed at the same moment. One interesting region is Vela (G letter in Fig.2), for which no cloudshine has been detected at all. One possible explanation is that this region, being rich in supernovae, has lost all its big grains after the recent explosion of one such supernova, about 1 million years ago. Indeed, those star which explode, induce huge shock waves which have the property among others to disrupt dust grains in small fragments while sweeping space. These grains, once broken, have not had time yet to build up mass again.

Figure 2 : Distribution de l’effet de brillance de coeur à travers la Voie Lactée. Les croix dénotent l’absence de l’effet, les carrés sa présence. La taille des carrés est proportionnelle à l’intensité de l’effet. Les régions de formation d’étoiles bien connues sont annotées : A=Taurus, B=Cepheus, C=Aquila, D=Ophiuchus, E=Lupus, F=Crux, G=Vela. Cliquer sur l’image pour l’agrandir

Reference The Ubiquity of Micrometer-Sized Dust Grains in the Dense Interstellar Medium Pagani L., Steinacker J., Bacmann A., Stutz A., Henning T. : 2010, Science (n° du 24/9/2010) Contact Laurent Pagani (Observatoire de Paris, LERMA et CNRS)

Dernière modification le 4 mars 2013