Herschel détecte l'eau dans notre univers proche

Après plus de trente mois de fonctionnement du satellite européen Herschel, le colloque From atoms to pebbles : Herschel's view of Star and Planet formation, organisé conjointement par le CNES et l'IPAG (Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble, CNRS/Université Grenoble 1) du 20 au 23 mars à Grenoble, est revenu sur les apports de la mission Herschel dans notre connaissance des mécanismes de formation des systèmes planétaires. Une découverte majeure est l'omniprésence de l'eau dans les zones de formation d'étoiles et des planètes, autant d'éléments pointant vers une provenance spatiale de l'eau sur notre Terre.

Quatre programmes internationaux de recherche (WISH, CHESS, HSSO et GASPS⁽¹⁾), avec très fort engagement de laboratoires français⁽²⁾ ont pu tracer et mesurer l'abondance de l'eau et son évolution, de la naissance des étoiles à celle des planètes. Pour la première fois, l'eau a ainsi été détectée dans les cœurs préstellaires, mais aussi en grande quantité dans des disques protoplanétaires, et jusque dans les jeunes systèmes planétaires extrasolaires, sous la forme de gigantesques réservoirs de comètes glacées. De plus, ces observations ont permis de mieux comprendre la formation de l'eau autour des étoiles jeunes, et de préciser les mécanismes de formation des étoiles analogues à notre soleil ou beaucoup plus massives que ce dernier. Outre l'action de l'eau comme un refroidisseur naturel, l'eau constitue une sonde des mouvements de gaz autour des étoiles en formation. Par ailleurs, une nouvelle mesure de l'abondance de l'eau, et de sa variante l'eau lourde, a relancé l'hypothèse de l'apport de l'eau sur terre par voie cométaire.

Ces observations ont été effectuées avec les trois instruments embarqués à bord : HIFI, un spectromètre à haute résolution dédié à l'étude de la chimie de l'Univers, PACS et SPIRE, des spectro-imageurs destinés à cartographier l'émission infrarouge des grains de poussière.

L'eau est ainsi présente dans tout le cosmos, sous forme de glace ou de gaz. Et c'est même la troisième espèce la plus abondante de l'Univers.

Outre la compréhension des mécanismes de formation de l'eau autour des étoiles jeunes, les observations réalisées par Herschel dressent un vaste panorama de l'ensemble des régions de formation stellaire et planétaire tant du point de vue de la visualisation de ces espaces que de la compréhension des mécanismes physiques qui les régissent : des filaments structurant les nuages moléculaires aux interactions des grains de poussière avec les planètes, jusqu'à la formation des étoiles de type solaire ou beaucoup plus massives.

Le CNES a participé au financement des instruments et assure le suivi et le financement des participations françaises engagées par le CEA, le CNRS, et de nombreuses universités et laboratoires français.

www.herschel.fr

⁽¹⁾ WISH : Water In Star-forming regions with Herschel, CHESS : Chemical Herschel Surveys of Star-forming regions, HSSO : Herschel Solar System Observations, GASPS: GAS in Protoplanetary Systems.
⁽²⁾ En particulier le Laboratoire d'astrophysique de Bordeaux (CNRS/Université Bordeaux 1), l'Institut de recherche en astrophysique et planétologie de Toulouse (CNRS/Université Toulouse 3), l'Institut de planétologie et d'astrophysique de Grenoble (CNRS/Université de Grenoble 1), le Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique de Paris (CNRS/Observatoire de Paris/UPMC/Université Paris 7), LAB : Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux - IPAG : Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble - IRAP : Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie de Toulouse, LESIA : Laboratoire d'Etudes Spatiales et d'Instrumentation en Astrophysique de Paris.