Vidéos - Des astronomes observent les signes de la naissance d'une planète

Publié par Redbran le 21/05/2020 à 13:00
Source: ESO
Des observations réalisées avec le Very Large Telescope (VLT) de l'Observatoire Européen Austral ont mis en évidence les signes révélateurs d'un système planétaire en formation. Autour de la jeune étoile AB Aurigae se trouve un disque dense de poussière et de gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme propre ni de volume...) dans lequel les astronomes ont repéré une structure en spirale ((voir page de discussion)) proéminente avec une "torsion (La torsion est la déformation subie par un corps soumis à l'action de deux couples opposés agissant dans des plans parallèles.)" qui marque le site où une planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de l'Univers et possédant une masse suffisante pour que sa gravité la maintienne en équilibre hydrostatique,...) pourrait se former. Cette structure observée pourrait être la première preuve directe de la naissance d'une planète.


Cette image montre le disque autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter, soit constituent les...) de la jeune étoile (Une étoile est un objet céleste émettant de la lumière de façon autonome, semblable à une énorme boule de plasma comme le Soleil, qui est l'étoile la...) Aurigae AB, où le Very Large Telescope (VLT) de l'ESO a repéré des signes de la naissance d'une planète. Près du centre de l'image, dans la région intérieure du disque, on voit la "torsion" (en jaune (Il existe (au minimum) cinq définitions du jaune qui désignent à peu près la même couleur :) très brillant) qui, selon les scientifiques, marque l'endroit où une planète est en train (Un train est un véhicule guidé circulant sur des rails. Un train est composé de plusieurs voitures (pour transporter des personnes) et/ou de plusieurs wagons (pour transporter des marchandises), et peut être tracté par...) de se former. Cette torsion se trouve à peu près à la même distance de l'étoile Aurigae AB que Neptune du Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification astronomique, c'est une étoile de type...).
L'image a été obtenue avec l'instrument SPHERE du VLT en lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm...) polarisée. Crédit: ESO/Boccaletti et al.

"Des milliers d'exoplanètes ont été identifiées jusqu'à présent, mais on sait peu de choses sur leur formation", explique Anthony Boccaletti de l'Observatoire de Paris (L'Observatoire de Paris est né du projet, en 1667, de créer un observatoire astronomique équipé de bons instruments permettant d'établir des cartes pour la navigation. Il vient en complément de l'Académie des...), Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux...) PSL, France, qui a dirigé l'étude. Les astronomes savent que les planètes naissent dans les disques de poussière entourant les jeunes étoiles, comme AB Aurigae, lorsque le gaz froid (Le froid est la sensation contraire du chaud, associé aux températures basses.) et la poussière s'agglutinent. Les nouvelles observations (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le plaisir procuré explique...) faites avec le VLT de l'ESO, publiées dans Astronomy & Astrophysics, fournissent des indices cruciaux pour aider les scientifiques à mieux comprendre ce processus.

"Nous devons observer de très jeunes systèmes pour vraiment saisir le moment où les planètes se forment", explique Anthony Boccaletti. Mais jusqu'à présent, les astronomes n'avaient pas réussi à prendre des images suffisamment nettes et profondes de ces jeunes disques pour trouver le point (Graphie) précis qui indique l'endroit où un bébé (L'onomatopée bébé désigne l'être humain en bas-âge. En puériculture on distingue plutôt le nouveau-né (le premier...) planète devrait être en train de naître.

Les nouvelles images montrent une étonnante spirale (En mathématiques, une spirale est une courbe qui commence en un point central puis s'en éloigne de plus en plus, en même temps qu'elle tourne autour.) de poussière et de gaz autour d'AB Aurigae, située à 520 années-lumière de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes....) dans la constellation (Une constellation est un ensemble d'étoiles dont les projections sur la voûte céleste sont suffisamment proches pour qu'une civilisation les relie par des lignes...) d'Auriga (le Cocher). Les spirales de ce type signalent la présence de bébés planètes, qui "excitent" le gaz, créant " des perturbations dans le disque en forme d'onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible des propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie sans...) un peu comme le sillage d'un bateau (Un bateau est une construction humaine capable de flotter sur l'eau et de s'y déplacer, dirigé ou non par ses occupants. Il répond aux besoins du transport maritime ou fluvial, et permet diverses activités telles...) sur un lac (En limnologie, un lac est une grande étendue d'eau située dans un continent où il suffit que la profondeur, la superficie, ou le volume...) ", explique Emmanuel Di Folco du Laboratoire d'Astrophysique (L’astrophysique (du grec astro = astre et physiqui = physique) est une branche interdisciplinaire de l'astronomie qui concerne principalement la...) de Bordeaux (LAB), France, qui a également participé à l'étude. A mesure que la planète tourne autour de l'étoile centrale, cette onde prend la forme d'un bras spiral. La région en jaune très brillant près du centre de la nouvelle image d'AB Aurigae est l'un de ces sites de perturbation où l'équipe pense qu'une planète est en train de se former. Ce point de perturbation se trouve à peu près à la même distance de l'étoile que Neptune du Soleil,

Les observations du système AB Aurigae effectuées il y a quelques années avec le Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), dont l'ESO est partenaire, ont fourni (Les Foúrnoi Korséon (Grec: Φούρνοι Κορσέων) appelés plus communément Fourni, sont un archipel de petites...) les premiers indices de la formation en cours de planètes autour de l'étoile. Sur les images d'ALMA, les scientifiques ont repéré deux bras spiraux de gaz près de l'étoile, situés dans la région interne (En France, ce nom désigne un médecin, un pharmacien ou un chirurgien-dentiste, à la fois en activité et en formation à l'hôpital ou en cabinet pendant une...) du disque. Puis, en 2019 et début 2020, Anthony Boccaletti et une équipe d'astronomes de France, de Taïwan (Taïwan ou Taiwan (en sinogrammes traditionnels 臺灣 et plus souvent en sinogrammes traditionnels 台灣 ; en sinogrammes...), des États-Unis et de Belgique ont entrepris de capturer une image plus précise de l'étoile en utilisant l'instrument SPHERE du VLT de l'ESO au Chili. Les images obtenues avec SPHERE sont les images les plus profondes du système AB Aurigae obtenues à ce jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début...).


Images du système AB Aurigae montrant le disque qui l'entoure. L'image de droite est une version agrandie de la zone indiquée par un carré rouge (La couleur rouge répond à différentes définitions, selon le système chromatique dont on fait usage.) sur l'image de gauche. Elle montre la région interne du disque, y compris la "torsion" jaune très brillant (entourée de blanc) qui, selon les scientifiques, marque l'endroit où une planète est en train de se former. Cette torsion se trouve à peu près à la même distance de l'étoile Aurigae AB que Neptune du Soleil. Le cercle (Un cercle est une courbe plane fermée constituée des points situés à égale distance d'un point nommé centre. La valeur de cette distance est appelée rayon du...) bleu (Bleu (de l'ancien haut-allemand « blao » = brillant) est une des trois couleurs primaires. Sa longueur d'onde est comprise approximativement...) représente la taille de l'orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps autour d'un autre corps sous l'effet de la gravitation.) de Neptune. Crédit: ESO/Boccaletti et al.

Grâce au puissant système d'imagerie (L’imagerie consiste d'abord en la fabrication et le commerce des images physiques qui représentent des êtres ou des choses. La fabrication se faisait jadis soit à la main, soit par...) de SPHERE, les astronomes ont pu voir la lumière plus faible des petits grains de poussière et des émissions provenant du disque interne. Ils ont confirmé la présence des bras spiraux détectés pour la première fois par ALMA et ont également repéré une autre caractéristique remarquable, une "torsion", qui indique la présence d'une planète en cours de formation dans le disque. "Cette torsion est prédite selon certains modèles théoriques de formation planétaire (Un planétaire désigne un ensemble mécanique mobile, figurant le système solaire (le Soleil et ses planètes) en tout ou partie. Généralement les astres...)", déclare la co-auteure Anne Dutrey, également au LAB. "Elle correspond à la connexion de deux spirales - l'une s'enroulant vers l'intérieur de l'orbite de la planète, l'autre s'étendant vers l'extérieur - qui se rejoignent à l'emplacement de la planète. Elles permettent au gaz et à la poussière du disque de s'accréter sur la planète en formation et de la faire croître".


Cette carte montre l'emplacement du système AB Aurigae. La carte montre la plupart des étoiles visibles à l'œil nu dans de bonnes conditions et le système lui-même est marqué d'un cercle rouge. Crédit: ESO, IAU and Sky & Telescope

L'ESO construit l'Extremely Large Telescope de 39 mètres. Il s'appuiera sur les travaux de pointe d'ALMA et de SPHERE pour étudier les mondes extrasolaires. Comme l'explique Anthony Boccaletti, ce puissant télescope (Un télescope, (du grec tele signifiant « loin » et skopein signifiant « regarder, voir »), est un...) permettra aux astronomes d'obtenir des images encore plus détaillées des planètes en formation. "Nous devrions être en mesure de voir directement et plus précisément comment la dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il peut être employé comme :) du gaz contribue à la formation des planètes", conclut-il.

Des observations réalisées avec le Very Large Telescope (VLT) de l'Observatoire Européen Austral ont mis en évidence les signes révélateurs d'un système planétaire (Un système planétaire (parfois appelé abusivement système stellaire) est composé de planètes et divers corps célestes inertes (astéroïdes, comètes...) gravitant autour d'une étoile. Le...) en formation. Crédit: ESO.

Cette vidéo commence par montrer une vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) à grand champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:) du système des Aurigae AB, puis zoome sur la partie interne du disque. Cette région interne comprend la " torsion" (en jaune très brillant) qui, selon les scientifiques, marque l'endroit où une planète est en train de se former. Cette torsion se trouve à peu près à la même distance de l'étoile AB Aurigae que Neptune par rapport au Soleil.
Crédit: ESO/Boccaletti et al./M. Kornmesser

Cette vidéo commence par montrer une vue à grand champ d'une région du ciel dans la constellation d'Auriga. Elle zoome ensuite pour montrer AB Auriga, un jeune système stellaire (Stellaria est un genre de plantes herbacées annuelles ou vivaces, les stellaires, de la famille des Caryophyllaceae. Il comprend près de 90 espèces réparties à travers le monde.) où le Very Large Telescope de l'ESO a repéré des signes de la naissance d'une planète.
Crédit: ESO/Boccaletti et al./L. Calçada, Digitized Sky Survey 2, N. Risinger (skysurvey.org). Music: Konstantino Polizois
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