Une protoétoile est un nuage massif et dense de gaz et de poussière au sein d’un nuage moléculaire qui s’effondre gravitationnellement pour devenir une étoile. Il s’agit de la première phase de la vie d’une étoile, avant qu’elle ne commence à briller de sa propre lumière. Durant cette étape, la protoétoile est encore opaque à la lumière visible, mais elle peut être observée par son émission de rayonnement infrarouge.

À mesure que la protoétoile continue de s’effondrer sous l’effet de sa propre gravité, elle se réchauffe et devient plus lumineuse. Lorsque la température atteint environ 4 millions de degrés Celsius, la protoétoile commence à briller de sa propre lumière et devient une étoile de « séquence principale ». Cela marque la fin de la phase proto-étoile et le début de la phase de « séquence principale » de l’étoile, qui est la phase la plus stable et la plus longue de sa vie.

Les protoétoiles se trouvent généralement dans les nuages ​​moléculaires géants (GMC), qui sont de vastes complexes de gaz et de poussières froids et denses où de nouvelles étoiles se forment constamment. Le gaz et la poussière des GMC sont comprimés et chauffés par les forces gravitationnelles au sein du nuage, conduisant à la formation de protoétoiles individuelles.

Les protoétoiles peuvent avoir différentes masses et tailles, et elles peuvent être classées en différents types en fonction de leurs propriétés et de leur stade d'évolution. Certains types courants de protoétoiles comprennent :

1. Protoétoiles de classe 0 :Ce sont les protoétoiles les plus anciennes et les plus froides, avec des températures inférieures à 20 Kelvin (-253,15 degrés Celsius) et aucune preuve de sorties ou de jets.

2. Protoétoiles de classe I :Ces protoétoiles ont des températures d'environ 20 à 50 Kelvin et montrent des traces d'écoulements ou de jets de matière éjectés de la protoétoile.

3. Protoétoiles de classe II :Ces protoétoiles ont des températures supérieures à 50 Kelvin et sont entourées d'une grande enveloppe de gaz et de poussière. Ils montrent de fortes preuves d'écoulements sortants et de jets.

4. Protoétoiles de classe III :Également connues sous le nom d'étoiles « T Tauri », ces protoétoiles ont des températures similaires à celles des protoétoiles de classe II mais sont à un stade d'évolution plus avancé. Ils sont toujours entourés d’un disque circumstellaire de gaz et de poussière, mais le disque est plus petit et moins massif que lors des étapes précédentes.

L’étude des protoétoiles est un domaine important de l’astrophysique car elle nous aide à comprendre les premières étapes de la formation des étoiles et les processus qui conduisent à la naissance de nouvelles étoiles.