Par BERNARD BROUSTET
De l'eau dans des étoiles
Le programme Herschel, auquel ont participé des chercheurs girondins, a permis d'établir la présence d'eau dans des étoiles en formation.
Le Laboratoire d'astrophysique de Bordeaux a participé à la conception du spectromètre du télescope Herschel, envoyé en mai 2009 à 1,5 million de kilomètres de la Terre. (Photo ESA)
On est très loin de tout savoir sur les mécanismes de formation des étoiles. Mais on en sait un peu plus depuis quelques mois grâce à l'interprétation des données transmises par l'observatoire spatial Herschel, conçu pour identifier, photographier et mesurer des corps se trouvant à des millions de milliards de kilomètres de notre planète. Une aventure dans laquelle le Laboratoire d'astrophysique de Bordeaux (LAB) joue un rôle important.
Les chiffres donnent le tournis : le télescope Herschel, lancé en mai 2009, gravite à une distance de 1,5 million de kilomètres de nous. C'est cet éloignement qui l'aide entre autres à repérer l'eau qu'il ne pourrait pas déceler s'il était trop proche de la Terre.
Immense miroir spatial
Pour identifier la présence corps chimiques à des distances aussi considérables, Herschel, issu d'un programme mené par l'Agence spatiale européenne (ASE) - avec entre autres une forte participation du CNRS et du Centre national d'études spatiales (Cnes) -, est un impressionnant concentré de technologie. Son télescope est doté du plus grand miroir (3,50 m de haut) jamais expédié dans l'espace.
Afin que ce traqueur d'étoiles puisse détecter ces signaux infimes, trois instruments sophistiqués, fruit de longues années de conception, ont été embarqués dans l'observatoire. Deux caméras cartographient ainsi les émissions de lumière infrarouge provenant de particules souvent minuscules situées à des millions de kilomètres. Le troisième, un spectromètre de très haut de gamme, est capable de repérer les empreintes des atomes à des distances tout aussi considérables. Le Laboratoire d'astrophysique de Bordeaux a été l'une des parties prenantes de la conception de cet outil, dont la gestation a duré une décennie et qui permet en quelque sorte, selon l'expression de Fabrice Herpin, chercheur au LAB, d'« aller chercher une aiguille dans une botte de foin ».
D'énormes bébés
Baptisé Hifi, ce spectromètre, sans doute victime du choc entre Herschel et une particule à haute énergie, a connu une interruption de six mois, avant de se remettre à fonctionner. Les innombrables informations qu'il fournit ont aidé Fabrice Herpin et d'autres chercheurs à lever quelques coins du voile sur ce que cette communauté scientifique a coutume d'appeler des « bébés étoiles ». Un terme qui ne se réfère pas à leur taille, puisque certains de ces astres mesurent jusqu'à dix fois la masse du Soleil, mais au fait qu'elles n'en sont qu'au stade initial de leur formation.
Herschel a entre autres permis d'établir la présence d'eau dans plusieurs de ces protoétoiles, ainsi que dans des corps qui gravitent autour d'elles et qui constituent peut-être l'amorce de leur système.
Extrêmes turbulences
Fabrice Herpin n'est pas surpris outre mesure par le fait qu'il y ait de l'eau dans ces très jeunes étoiles. « L'eau, dit-il, est le troisième élément le plus répandu dans l'Univers après le couple hydrogène-hélium et le monoxyde de carbone. » Mais la présence d'eau (absente sur notre Soleil) est une condition, sinon suffisante, du moins nécessaire de la vie. Et l'eau joue un rôle de refroidisseur dans ces centrales thermonucléaires que constituent des étoiles en formation. Il n'est donc pas interdit de penser que les protoétoiles et les futures planètes observées par Herschel puissent se prêter à une forme de vie.
Ce qu'il y a de sûr, en tout cas, c'est que ces masses d'eau, qui se présentent sous forme solide ou gazeuse, n'ont rien d'un lac tranquille. Elles sont agitées de perturbations, en général de plus en plus violentes au fur et à mesure qu'on s'éloigne du cœur du bébé étoile, et susceptibles d'atteindre jusqu'à 2 kilomètres/seconde. Peut-on en déduire, comme certains chercheurs impliqués dans le programme Herschel, que l'eau et la vie sur notre planète sont le fruit d'une collision avec une comète ? Il est sans doute trop tôt pour le dire avec certitude. Mais Herschel, qui doit encore fonctionner jusqu'à l'arrêt de son système de refroidissement, début 2013, a d'ores et déjà permis d'en savoir plus sur ces usines chimiques de l'extrême que constituent les très jeunes étoiles.
