Une étude, dont les résultats intitulés «Laboratory formation of a scaled protostellar jet by coaligned poloidal magnetic field» ont été publiés dans la revue Science, a permis, grâce à un dispositif expérimental breveté et à des simulations numériques en trois dimensions, d'expliquer, en très bon accord avec les observations astrophysiques, la formation des jets stellaires à grande échelle.

Les jets astrophysiques, omniprésents dans l'Univers, «sont d'étroits pinceaux de matière qui peuvent se propager sur de grandes distances (des centaines de fois la distance Terre-Soleil)»: ils émergent «d'objets célestes aussi variés que les étoiles en formation, les naines blanches, les étoiles à neutrons, ou les trous noirs, dont le point commun est d'amasser activement de la matière depuis leur proche environnement, via un disque de matière en rotation».

Jusqu'à présent, les théories actuelles avait «du mal à expliquer comment la matière peut se propager sur de si longues distances tout en restant confinée en un jet étroit».

Dans l'étude ici présentée, afin de mieux comprendre ce phénomène, «un dispositif expérimental unique, récemment breveté, couplant lasers de puissance et champs magnétiques intenses» a été employé.

Plus précisément, «en arrachant des électrons à un échantillon de plastique à l'aide de faisceaux laser, les physiciens du LULI ont produit un plasma représentatif, à échelle réduite, de l'atmosphère des jeunes étoiles».

L'environnement interstellaire a été reproduit «dans quelques centimètres cubes et pendant quelques millionièmes de secondes» grâce à la génération «par des bobines fabriquées au LNCMI, d'un champ magnétique assez intense».

Ensuite, au moyen de supercalculateurs, de jeunes étoiles en formation et l'expérience en laboratoire ont été modélisées. Du fait, de l'accord entre ces deux simulations, il est apparu, que les jets émis par les très jeunes étoiles «sont confinés par un champ magnétique à large échelle, qui est aligné avec l'axe des jets, comme l'ont récemment précisé des mesures par télescope».

Ce mécanisme rend ainsi «compte notamment de mystérieuses émissions de rayons X observées par le satellite Chandra le long des jets».

Bien que ce travail ait spécifiquement porté sur les jets de plasma des étoiles naissantes, du fait que «le même mécanisme pourrait être à l'œuvre dans les autres types de jets astrophysiques», la voie est ouverte «pour étudier, de manière concrète, le rôle des champs magnétiques en astrophysique».

De plus, «le dispositif construit au LULI pourrait servir aux recherches sur la fusion nucléaire, où les champs magnétiques sont évoqués depuis longtemps pour pouvoir confiner les ions au sein d'un combustible et augmenter leur température, ce qui est le paramètre clé pour parvenir à la fusion».