Les astronomes ont peut-être attrapé une jeune planète dans le processus de formation, sculptant son environnement dans un disque de gaz et de poussière entourant son étoile hôte. En utilisant le très grand télescope (VLT) de l’Observatoire du Sud européen (VLT), les chercheurs ont observé des bras en spirale frappants dans un disque protoplanétaire – et pour la première fois, ont trouvé des preuves d’une planète candidate nichée dans une telle spirale.
« Nous ne assisterons jamais à la formation de la Terre, mais ici, autour d’une jeune étoile à 440 années-lumière, nous pouvons regarder une planète exister en temps réel », «
– Francesco Maio, chercheur doctoral à l’Université de Florence, en Italie, et auteur principal de l’étude publiée dans Astronomie et astrrophysique.
La planète de formation a été détectée dans le disque entourant l’étoile HD 135344b. Estimée à environ deux fois la masse de Jupiter et en orbite autour de son étoile à une distance comparable à la distance de Neptune contre le soleil, cette jeune planète semble façonner activement son environnement à mesure qu’il grandit.
Des disques protoplanétaires, composés de gaz et de poussière, affichent souvent des caractéristiques comme les anneaux, les lacunes ou les spirales. Ces structures ont longtemps été théorisées pour résulter de l’influence gravitationnelle des planètes naissantes. Cependant, l’observation directe d’une telle planète ancrée dans les spirales a échappé aux astronomes – jusqu’à présent.
Des observations antérieures de HD 135344b en utilisant l’instrument de sphère sur le VLT d’ESO ont révélé les bras en spirale frappants du disque, mais aucune planète n’avait été définitivement identifiée dans la structure. La percée est venue avec l’utilisation d’un instrument plus récent: l’imageur et le spectrographe de résolution améliorés (ERIS). Il a permis aux chercheurs de détecter une planète candidate située précisément à la base de l’un des bras en spirale – exactement où les modèles prédisaient une planète pourrait résider.
« Ce qui fait de cette détection potentiellement un tournant, c’est que, contrairement à de nombreuses observations précédentes, nous sommes en mesure de détecter directement le signal du protoplanet, qui est toujours hautement intégré dans le disque », «
– Maio, qui est également basé à l’Arcetri Astrophysical Observator, qui fait partie de l’Institut national de l’astrophysique italien (INAF).
«Cela nous donne un niveau de confiance beaucoup plus élevé dans l’existence de la planète, car nous observons la propre lumière de la planète.»
Un compagnon émerge autour d’une jeune étoile différente
Dans une étude parallèle, une autre équipe d’astronomes a également utilisé l’instrument ERIS pour enquêter sur le jeune étoile V960 Mon, encore aux premiers stades de sa vie. Leurs conclusions, publiées le 18 juillet Les lettres de journal astrrophysiquerévèlent un mystérieux objet compagnon près de l’étoile – bien que sa nature exacte reste incertaine.
Dirigée par Anuroop Dasgupta, chercheur doctoral à l’Université ESO et Diego Portales au Chili, l’équipe s’est appuyée sur des observations antérieures faites avec Sphere et le ATACAMAM Large Millimètre / Submillimètre (Alma). Ces études antérieures ont montré que le disque environnant de V960 Mon présentait des bras en spirale complexes et subissait un processus appelé instabilité gravitationnelleoù des touffes de matériau denses peuvent s’effondrer pour former des planètes ou même des objets plus gros.
« Ce travail a révélé un matériau instable mais a laissé ouvert la question de ce qui se passera ensuite. Avec Eris, nous avons décidé de trouver des fragments compacts et lumineux signalant la présence d’un compagnon dans le disque – et nous l’avons fait »,
– Dasgupta.
L’objet, trouvé près de l’un des bras en spirale connus, pourrait être soit une jeune planète qui se formant à partir du disque ou d’un nain brun – Un objet substruel plus massif qu’une planète mais trop petit pour s’enflammer en tant qu’étoile. S’il est confirmé, ce serait la première détection claire d’un compagnon de masse planétaire formant par instabilité gravitationnelle.
Sur la recherche et les institutions impliquées
L’étude HD 135344B est documentée dans le document « Dévoilant un candidat Protoplanet intégré dans le disque HD 135344B avec VLT / ERIS »pour apparaître dans Astronomie et astrophysique. La recherche a été menée par une équipe internationale d’institutions telles que l’Université de Florence, Inaf-Asseservatorio Astrofisico di Arcetri, l’Université de Bologne, et le Max Planck Institute for Astronomy, entre autres.
L’étude V960 Mon, « Observations VLT / ERIS du système V960 Mon: un objet subsular endettement enraciné formé par l’instabilité gravitationnelle? »est publié dans Les lettres de journal astrrophysique. L’équipe derrière ce travail fait partie du noyau du millénaire sur les jeunes exoplanètes et leurs lunes (Yems), basée au Chili, avec des contributeurs de l’ESO, de l’Université de Diego Portales, de l’Université de Santiago, des CIRA et des institutions en Italie et en Inde.
À propos d’Eso et Alma
L’ESO permet les découvertes astronomiques révolutionnaires en concevant, construisant et en exploitant certains des observatoires au sol les plus avancés au monde. Il est soutenu par 16 États membres et exploite des télescopes dans le désert d’Atacama, y compris le très grand télescope (VLT), Alma (en partenariat avec les collaborateurs internationaux) et le futur télescope extrêmement grand (ELT).
L’Atacama Large Millimeter / Submillimiter Array (ALMA) est une collaboration internationale entre l’ESO, la US National Science Foundation (NSF) et les National Institutes of Natural Sciences (NINS) du Japon, en coopération avec la République du Chili et des partenaires supplémentaires de Taïwan, de Corée et du Canada.
