D'où viennent les planètes pour bébés? Eh bien, cette observation d’une jeune étoile ressemblant à un disque protoplanétaire en forme d’anneau solaire peut apporter une réponse.
Cette belle image capturée par le puissant télescope européen Southern Observatory (ESO) - le grand réseau d’Atakam (ALMA) - au Chili, montre un disque de gaz et de poussière entourant l’étoile TW Hydra, vieille de 10 millions d’années, assez proche de nous ( 175 années-lumière de la Terre). Nous observons principalement une face du plan orbital du système en étoile - ce sont les plans autour desquels les futures planètes pivoteront.
Et cela rappelle la façon dont les planètes des enfants se forment dans ces espaces sombres. Leur gravité balaye la poussière laissée après la formation de la TW Hydra.
«Des études précédentes réalisées avec des télescopes optiques et des radiotélescopes confirment que TW Hydra héberge un disque de premier plan avec des caractéristiques indiquant clairement que les planètes commencent à s’unir», a déclaré Sean Andrews du Harvard-Smithsonian Astrophysics Center de Cambridge, dans le Massachusetts, et publié dans Lettres du journal astrophysique.
Les observations de jeunes systèmes stellaires tels que TW Hydra jouent le rôle de capsules temporelles dans le passé de notre système solaire. C'est comme si notre système solaire «proto» se tournerait vers un observateur extraterrestre il y a environ 4,5 milliards d'années.
Mesurant la distance entre les vides de poussière et l'étoile centrale, les astronomes ont compris que des planètes probables se formaient en 20 et 40 a. provient de l'étoile, ce qui correspond aux distances orbitales approximatives Uranus et Pluton du Soleil, respectivement. Mais il y a aussi un espace proche de l'étoile, qui semble très familier. "Les nouvelles images ALMA montrent le disque avec des détails sans précédent, révélant une série d'anneaux brillants poussiéreux concentriques et de lacunes sombres, y compris des caractéristiques intrigantes pouvant indiquer qu'une planète avec une orbite semblable à la Terre est en train de se former", a déclaré Andrews.
Les modèles de formation planétaire montrent une signification logique. Après la formation et le lancement de la fusion nucléaire dans le noyau, le gaz et la poussière du nuage moléculaire, nés au départ, sont ensuite fusionnés pour former un disque rotatif poussiéreux autour de la jeune étoile. Lorsque le disque refroidit, le matériau commence à s'agglutiner. Les amas de poussière se transforment en planétomètres rocheux, qui balayent davantage de poussière et de débris pour former des protoplanètes. Après des millions et des milliards d'années, elles se transforment en planètes.
Du point de vue de l'observateur, l'adhérence du matériau réduira les trous dans le disque protoplanétaire, formant ainsi un motif que l'on peut observer dans cette étonnante observation d'ALMA.
Pour examiner de plus près l'espace de poussière caché de TW Hydra, la puissance de l'observation ALMA a été accrue lorsqu'une configuration de base à long terme a été intégrée à sa résolution élevée. La matrice est composée de 66 antennes radio. Lorsqu'elles se trouvent au maximum de l'espacement (augmentant ainsi la ligne de base de l'observatoire), elles sont séparées de 15 kilomètres (15 km). Cela permet au système d'augmenter sa sensibilité pour voir de très petits détails au centre du système en étoile, ce qui nous donne une vue sans précédent de l'écart protoplanétaire en seulement 1 a. à partir d'une étoile - sur une orbite identique à la distance orbitale de la Terre et du Soleil. "Il s'agit de la résolution spatiale la plus élevée de l'image d'un disque protoplanétaire jamais reçue d'ALMA, et il ne sera pas facile de la surpasser à l'avenir!", A ajouté Andrews.
Cette observation décoiffante n'est arrivée qu'une semaine après qu'Extra Large Array au Nouveau-Mexique ait publié des images détaillées des amas de matériaux formés dans la fente protoplanétaire creusée dans le disque entourant l'étoile HL Taurus âgée d'un million d'années. L'étoile HL Taurus a également été étudiée à l'aide d'ALMA et ses observations de 2014 ont été considérées par les astronomes comme «révolutionnaires». Après tout, c’était la première preuve que nous étions capables de capturer la formation d’une planète des enfants.
Néanmoins, ces nouvelles observations de TW Hydra peuvent être considérées comme encore plus révolutionnaires, car cette étoile est beaucoup plus proche de la Terre et nous permet de voir plus de détails dans son berceau de la planète des enfants.
Les astronomes espèrent maintenant comparer les deux espaces protoplanétaires stellaires afin de voir comment les mondes naissent autour des étoiles dans leurs années formatrices. Et nous avons beaucoup de chance d'avoir HL Taurus et TW Hydra (deux étoiles âgées de 1 million et 10 millions d'années). Après tout, ils aideront à dresser un tableau de l'évolution des planètes. Dans le même temps, nous pouvons entreprendre un voyage en profondeur, riche en découvertes sur le développement de notre système solaire il y a 4,5 milliards d'années.
