Du jamais vu : les astronomes détectent clairement un disque formant des satellites autour d’une exoplanète

Du Jamais Vu : Les Astronomes Détectent Clairement Un Disque

Avec l’aide de l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), dont l’Observatoire européen austral (ESO) est partenaire, les astronomes ont clairement détecté pour la première fois la présence d’un disque autour d’une planète extérieure de notre système solaire. . Ces observations nous donnent de nouveaux indices sur la formation des lunes et des planètes dans les jeunes systèmes stellaires.

« Nos travaux montrent une détection claire d’un disque où des satellites peuvent se former », a déclaré Myriam Benisty, chercheuse à l’Université de Grenoble, en France, et à l’Université du Chili, qui a dirigé ce nouveau travail publié jeudi (22) dans The Lettres de revues astrophysiques.

« Ces observations ont été prises par ALMA et sont d’une résolution si élevée que nous avons pu identifier clairement que le disque est associé à la planète et nous avons également pu, pour la première fois, obtenir des limites sur sa taille », ajoute-t-il.

PDS 70b et PDS 70c, les deux planètes qui composent le système, ont été découvertes pour la première fois à l’aide du Very Large Telescope (VLT) de l’ESO en 2018 et 2019, respectivement, et leur nature unique signifie qu’elles ont été observées plusieurs fois plus tard. par d’autres télescopes et instruments.

Le disque en question, appelé disque circumplanétaire, entoure l’exoplanète PDS 70c, l’une des deux planètes géantes de type Jupiter en orbite autour d’une étoile à près de 400 années-lumière de la Terre.

Les astronomes ont déjà découvert des preuves de l’existence d’un disque formant la lune autour de cette exoplanète, mais comme ils n’ont pas pu séparer le disque de son environnement, il n’a pas été possible jusqu’à présent de confirmer sa présence.

De plus, avec l’aide d’ALMA, Benisty et son équipe ont découvert que le diamètre du disque est à peu près de la même taille que la distance Terre-Soleil et a une masse suffisante pour former jusqu’à trois satellites de la taille de notre Lune.

Cette image prise avec ALMA montre le système PDS 70 situé à près de 400 années-lumière de la Terre.  Elle est composée d'une étoile en son centre et d'au moins deux planètes en orbite, PDS 70b (qui n'est pas visible sur cette image) et PDS 70c, entourées de son disque circumplanétaire (la pointe à droite de l'étoile).  Crédit : ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Benisty et al.

Cette image prise avec ALMA montre le système PDS 70 situé à près de 400 années-lumière de la Terre. Elle est composée d’une étoile en son centre et d’au moins deux planètes en orbite, PDS 70b (qui n’est pas visible sur cette image) et PDS 70c, entourées de son disque circumplanétaire (la pointe à droite de l’étoile).

Comment les planètes et les lunes se forment

Ces résultats ne sont pas seulement cruciaux pour comprendre comment les lunes se forment. « Ces nouvelles observations sont également extrêmement importantes pour prouver les théories de la formation planétaire que, jusqu’à présent, nous n’avons pas pu tester », explique Jaehan Bae, chercheur au Earth and Planets Laboratory de la Carnegie Institution for Science, USA, et un des auteurs de cette étude.

Les planètes se forment autour de jeunes étoiles, se frayant un chemin en « avalant » de la matière du disque circumstellaire pour se développer. Au cours de ce processus, une planète peut acquérir son propre disque circumplanétaire, ce qui contribue à sa croissance en régulant la quantité de matière qui lui tombe dessus.

Dans le même temps, le gaz et la poussière du disque circumplanétaire peuvent s’assembler en corps de plus en plus gros à travers de multiples collisions, conduisant finalement à la naissance de lunes en orbite autour de ces planètes.

Cependant, les astronomes ne comprennent toujours pas très bien ces processus. « En bref, on ne sait toujours pas quand, où et comment les planètes et leurs lunes se forment », explique Stefano Facchini, un boursier de l’ESO, qui est également impliqué dans ce travail de recherche.

« Jusqu’à présent, plus de 4000 exoplanètes ont été découvertes, mais elles font toutes partie de systèmes matures. PDS 70b et PDS 70c, qui forment un système qui ressemble à la paire Jupiter-Saturne, sont les deux seules exoplanètes détectées à ce jour qui sont encore en cours de formation », explique Miriam Keppler, chercheuse à l’Institut Max Planck d’astronomie, Allemagne , et l’un des co-auteurs de cette étude.

« Ce système nous offre donc une opportunité unique d’observer et d’étudier les processus de formation des planètes et des satellites », ajoute Facchini.

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