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Herbig-Haro 211 : les jets d’une « étoile bébé » vus par James Webb

À environ 1 000 années-lumière de la Terre, dans la constellation de Persée, Herbig-Haro 211 offre une image spectaculaire des toutes premières étapes de la vie d’une étoile. Mais il y a un petit piège : HH 211 n’est pas réellement le nom de « l’étoile bébé » visible sur l’image. Ce que James Webb photographie surtout, ce sont les jets et les zones de choc produits par une protoétoile encore profondément cachée dans son cocon de gaz et de poussière.

La célèbre image publiée en 2023 par le télescope spatial James Webb révèle ces écoulements avec un niveau de détail inédit. Depuis, les astronomes ont continué à observer HH 211 avec Webb et, en septembre 2026, une nouvelle vue beaucoup plus large a replacé ce jeune système dans son environnement, au sein de la région de formation stellaire IC 348.

Herbig-Haro 211, étoile bébé observée en proche infrarouge par le télescope James Webb
Herbig-Haro 211 observé en proche infrarouge par le télescope spatial James Webb. Crédit image ESA/Webb, NASA, CSA, T. Ray (Dublin Institute for Advanced Studies) (CC BY 4.0).

À retenir

  • Herbig-Haro 211, ou HH 211, se trouve à environ 1 000 années-lumière dans la constellation de Persée.
  • Il s’agit d’un écoulement produit par une protoétoile de classe 0, l’un des stades les plus jeunes de la formation d’une étoile.
  • La protoétoile n’a probablement que quelques dizaines de milliers d’années.
  • Les structures les plus internes de ses jets se déplacent à environ 80 à 100 km/s, soit jusqu’à 360 000 km/h.
  • Les jets sont encore largement constitués de molécules, notamment d’hydrogène moléculaire, de monoxyde de carbone et de monoxyde de silicium.
  • Les images NIRCam de Webb offrent une résolution spatiale environ 5 à 10 fois supérieure aux images précédentes de HH 211.
  • Le léger mouvement en zigzag du jet pourrait indiquer que la source centrale est en réalité un système binaire encore non résolu.

Herbig-Haro 211 n’est pas exactement une étoile

Le raccourci consistant à appeler HH 211 une « étoile bébé » est pratique, mais il mélange l’étoile et les effets qu’elle produit.

HH 211 désigne principalement l’ensemble formé par les jets et les régions lumineuses créées lorsqu’ils rencontrent le gaz environnant. Au centre se trouve une protoétoile extrêmement jeune, parfois désignée HH 211-mm, encore enfouie dans une enveloppe dense de matière.

Cette protoétoile appartient à la classe 0, la toute première grande phase observable de formation d’une étoile. Elle accumule toujours de la matière provenant de son environnement et n’a encore acquis qu’une petite fraction de sa masse finale.

La présentation Webb publiée en 2023 estimait sa masse à environ 8 % de celle du Soleil. Elle devrait continuer à grossir et pourrait finalement devenir une étoile comparable à notre Soleil.

C’est justement l’intérêt de HH 211 : regarder ce système revient en quelque sorte à observer une version extrêmement jeune de ce qu’a pu être notre propre étoile il y a plus de 4,5 milliards d’années. C’est aussi ce que permettent d’étudier d’autres régions de formation stellaire, comme le complexe de Rho Ophiuchi où naissent de jeunes étoiles comparables au Soleil.

Qu’est-ce qu’un objet Herbig-Haro ?

Les objets Herbig-Haro sont des régions lumineuses associées à de très jeunes étoiles. Ils apparaissent lorsqu’une protoétoile expulse de la matière à grande vitesse sous la forme de jets étroits.

Ces jets entrent en collision avec le gaz et la poussière du milieu interstellaire. Le choc chauffe et excite la matière, qui émet alors de la lumière à différentes longueurs d’onde.

L’étoile elle-même peut rester presque totalement invisible derrière son enveloppe de poussière tandis que, paradoxalement, ses jets annoncent sa présence sur des distances considérables. L’astronomie possède parfois un curieux sens de la discrétion : impossible de voir le bébé, mais ses projections de matière se repèrent à des centaines de milliards de kilomètres.

HH 211 constitue un cas particulièrement intéressant parce qu’il s’agit de l’un des écoulements protostellaires jeunes et proches les mieux adaptés aux observations détaillées.

Des jets qui filent jusqu’à 100 km/s

L’image de James Webb montre un jet bipolaire très étroit partant dans deux directions opposées depuis la région centrale. À ses extrémités apparaissent plusieurs structures en arc, appelées bow shocks ou chocs en arc.

Les mesures effectuées avec Webb donnent aux structures les plus internes de l’écoulement des vitesses d’environ 80 à 100 km/s. À 100 km/s, la matière pourrait théoriquement parcourir la distance Paris-Marseille en moins de sept secondes. Il faudrait tout de même lui trouver une autoroute assez dégagée.

Malgré ces vitesses supersoniques, les chercheurs considèrent l’écoulement de HH 211 comme relativement lent par rapport à ceux de protoétoiles plus évoluées.

Cette particularité a une conséquence importante : les différences de vitesse lors des collisions ne sont pas suffisamment violentes pour dissocier toutes les molécules en atomes et en ions.

Les jets des étoiles les plus jeunes peuvent donc rester majoritairement moléculaires. Webb détecte notamment des émissions provenant de l’hydrogène moléculaire, du monoxyde de carbone et du monoxyde de silicium.

Jets bipolaires de Herbig-Haro 211 photographiés par James Webb


Vue de Herbig-Haro 211 et de ses jets bipolaires obtenue avec NIRCam. Crédit image ESA/Webb, NASA, CSA, T. Ray (Dublin Institute for Advanced Studies) (CC BY 4.0).

Pourquoi James Webb voit-il si bien HH 211 ?

Une protoétoile naît à l’intérieur d’un nuage dense de gaz et de poussière. Dans la lumière visible, cette matière masque une grande partie de ce qui se passe au centre.

La caméra NIRCam du télescope James Webb observe dans le proche infrarouge, des longueurs d’onde capables de traverser beaucoup mieux ces nuages opaques.

Pour HH 211, Webb a utilisé plusieurs filtres allant notamment d’environ 1,6 à 4,7 micromètres. La composition finale rassemble ces observations pour cartographier différentes émissions du gaz.

Les couleurs de l’image ne correspondent donc pas exactement à ce qu’un astronaute verrait en passant à côté avec la vitre ouverte — hypothèse déjà assez peu recommandable. Des couleurs visibles sont attribuées aux différentes bandes infrarouges afin de rendre les structures et les différences d’émission perceptibles.

La résolution obtenue est environ 5 à 10 fois meilleure que celle des précédentes images de HH 211.

Des régions de formation stellaire riches en gaz et en poussière constituent justement l’un des terrains de prédilection de James Webb. Le télescope a par exemple révélé de nombreuses protoétoiles dans les Piliers de la création de la nébuleuse de l’Aigle.

L’étoile centrale reste pourtant cachée

Même James Webb ne voit pas tout.

Des observations réalisées avec son instrument MIRI, qui travaille dans le moyen infrarouge entre environ 5 et 28 micromètres, ont permis aux astronomes d’étudier encore plus finement la physique et la composition de l’écoulement.

Pourtant, l’étude publiée en 2024 indique que la protoétoile centrale elle-même n’est toujours pas détectée, même aux plus grandes longueurs d’onde observées avec MIRI.

L’explication tient à l’extrême quantité de matière située devant elle. Le système est encore tellement jeune que sa source centrale reste dissimulée derrière une épaisse enveloppe de poussière.

On observe donc remarquablement bien les conséquences de son activité sans réellement voir l’astre qui les provoque.

Le jet de HH 211 semble légèrement onduler

Un autre détail apparaît grâce à la résolution de James Webb : le jet intérieur n’est pas parfaitement rectiligne.

Il présente un léger « tortillement » symétrique de part et d’autre de la source centrale. Cette géométrie avait déjà été soupçonnée à plus petite échelle, mais Webb la révèle avec beaucoup plus de précision.

L’une des explications envisagées est particulièrement intéressante : la protoétoile centrale pourrait en réalité être un système binaire, c’est-à-dire deux jeunes étoiles si proches qu’elles ne sont pas encore résolues séparément sur ces images.

Il s’agit néanmoins d’une interprétation compatible avec les observations, et non d’une confirmation définitive. En astronomie aussi, un joli zigzag ne suffit pas à délivrer un certificat de mariage à deux étoiles.

En 2026, Webb replace HH 211 dans la région IC 348

Le 15 septembre 2026, l’ESA a publié une nouvelle et immense vue obtenue par James Webb de IC 348, une région de formation stellaire du nuage moléculaire de Persée située elle aussi à environ 1 000 années-lumière.

Cette fois, HH 211 n’occupe plus presque toute l’image. Il apparaît replacé dans son environnement parmi d’autres étoiles jeunes, protoétoiles et nuages interstellaires.

À gauche se trouve notamment HH 797, un autre objet Herbig-Haro dont les observations ont révélé deux protoétoiles accompagnées de jets presque parallèles. À droite, orienté en diagonale, HH 211 prend une forme évoquant une petite hélice, avec ses jets fins entourés d’écoulements plus larges.

Cette nouvelle image permet donc de passer du portrait au paysage : la vue de 2023 détaillait les jets de HH 211, celle de 2026 montre dans quel environnement particulièrement actif ils évoluent.

HH 211 et ses jets dans la région de formation stellaire IC 348 observée par James Webb
HH 211 apparaît à droite dans cette vue de la région de formation stellaire IC 348 ; HH 797 est visible sur la gauche. Crédit image ESA/Webb, NASA, CSA, K. Luhman, C. Alves De Oliveira, M. Zamani (ESA/Webb) (CC BY 4.0).

HH 46/47, un autre spectaculaire objet Herbig-Haro

HH 211 est loin d’être le seul objet de ce type observé par James Webb.

Le système Herbig-Haro 46/47, situé à environ 1 470 années-lumière, montre lui aussi de gigantesques écoulements produits par de très jeunes étoiles. Il offre un bon point de comparaison avec HH 211, même si les deux systèmes n’ont ni le même âge ni exactement les mêmes propriétés.

Herbig-Haro 46/47 observé en infrarouge par le télescope James Webb


Herbig-Haro 46/47 observé par la caméra NIRCam du télescope spatial James Webb. Crédit image NASA, ESA, CSA ; traitement d’image : Joseph DePasquale (STScI), Anton Koekemoer (STScI).

À une échelle beaucoup plus vaste, James Webb étudie également les zones où naissent des milliers d’étoiles, comme la nébuleuse de la Tarentule observée par JWST.

HH 211 offre toutefois un laboratoire particulièrement précieux : il permet aux astronomes d’étudier presque au début de l’histoire d’une étoile la manière dont elle accumule de la matière tout en en expulsant une partie à très grande vitesse.

L’image colorée qui en résulte est spectaculaire, mais derrière elle se cache surtout un mécanisme essentiel de la naissance des étoiles : avant de devenir relativement sage comme notre Soleil, une jeune étoile commence sa carrière en projetant de la matière à plusieurs centaines de milliers de kilomètres par heure.

Sources pour aller plus loin

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