Une équipe internationale dirigée par des chercheurs israéliens a franchi une étape majeure dans la compréhension de la formation des étoiles. À l’aide du télescope spatial James Webb, les scientifiques sont parvenus à détecter, pour la première fois, des particules invisibles appelées rayons cosmiques au cœur d’un nuage de poussière situé à environ 400 années-lumière de la Terre.
L’étude, publiée cette semaine dans la revue Nature Astronomy, s’est concentrée sur la nébuleuse Barnard 68, un immense nuage froid et dense niché dans la constellation d’Ophiuchus. Ce type de nébuleuse représente l’un des environnements les plus propices à la naissance de nouvelles étoiles, mais aussi l’un des plus difficiles à étudier.
À la tête de ce travail figure le professeur Shmuel Bialy, de la faculté de physique du Technion, Institut israélien de technologie situé à Haïfa. Selon lui, la détection directe de ces rayons cosmiques ouvre un champ de recherche entièrement nouveau. Longtemps considérées comme impossibles à observer dans ce type d’environnement, ces particules jouent pourtant un rôle déterminant dans les processus chimiques et physiques qui précèdent la formation des étoiles.
Contrairement à ce que leur nom suggère, les rayons cosmiques ne sont pas des ondes lumineuses. Il s’agit de particules de matière extrêmement énergétiques, protons, électrons ou noyaux atomiques, qui traversent la galaxie à des vitesses proches de celle de la lumière. Lorsqu’elles pénètrent une nébuleuse, elles provoquent la vibration des molécules d’hydrogène, générant un faible rayonnement infrarouge.
C’est précisément ce signal que les chercheurs ont réussi à mesurer grâce à la sensibilité inégalée du télescope James Webb, en orbite autour du Soleil depuis 2021. Au sol, et même avec de longues heures d’observation, ce phénomène était resté indétectable.
Parmi les coauteurs figure également Amit Chemke, jeune chercheur au Technion, qui souligne l’importance de ces particules dans l’apparition de molécules essentielles comme l’eau ou l’ammoniac au sein des nuages stellaires. « Comprendre comment se forment les étoiles aujourd’hui, c’est aussi mieux comprendre l’histoire de notre propre Soleil », explique-t-il.
La nébuleuse Barnard 68, environ deux millions de fois plus massive que le Soleil, devrait s’effondrer d’ici 200 000 ans pour donner naissance à une nouvelle étoile. En attendant, elle offre un laboratoire naturel exceptionnel.
Fort de ce succès, le groupe de recherche a déjà obtenu 50 heures supplémentaires d’observation spatiale. Objectif : cartographier l’intensité des rayons cosmiques dans de nombreuses régions de la galaxie et, à terme, mieux comprendre leur rôle fondamental dans l’évolution de l’Univers.
