Des sculptures étonnantes sur la formation des systèmes solaires

3 observations menées par l’instrument SPHERE du Very Large Telescope de l’Agence Spatiale européenne montrent des images étonnantes sur les sculptures des systèmes solaires depuis des disques protoplanétaires pour devenir des planètes.


3 observations menées par l'instrument SPHERE du Very Large Telescope de l'Agence Spatiale européenne montrent des images étonnantes sur les sculptures des systèmes solaires depuis des disques protoplanétaires pour devenir des planètes.
Crédit : ESO

De nouvelles observations détaillées révèlent des caractéristiques étonnantes dans les disques de formation autour des jeunes étoiles. L’instrument SPHERE, monté sur le Very Large Telescope de l’, permet d’observer les dynamiques complexes des jeunes systèmes solaires incluant ceux qui se développent en temps réel. Les résultats récents publiés par 3 équipes d’astronomes montrent les capacités de l’instrument SPHERE sur la manière dont les planètes sculptent les disques qui contribuent à leur formation en exposant les complexités de l’environnement dans lequel de nouveaux mondes apparaissent.

3 équipes d’astronomes ont utilisé SPHERE, un instrument pour observer les exoplanètes sur le Very Large Telescope (VLT) du Paranal Observatory de l’ASE, afin de comprendre l’évolution énigmatique des systèmes planétaires. On sait que les planètes se forment à partir de disques de gaz et de poussière qui entourent de nouvelles étoiles qu’on connait comme des disques protoplanétaires. Ces disques peuvent s’étendre sur des centaines de millions de kilomètres. Au fil du temps, les particules de ces disques protoplanétaires entrent en collision afin de créer des corps célestes de la taille d’une planète. Mais on ignorait encore les détails de l’évolution de disques pour former les planètes. L’instrument SPHERE permet de mieux comprendre cette évolution.

L’interaction entre les disques protoplanétaires et les planètes en développement peuvent former les disques dans différentes formes incluant de grands anneaux et des bras en spiral. Et les astronomes ont pu observer directement ces structures. Par exemple, RX J1615 est une jeune étoile qui est située dans la constellation du Scorpion à 600 années-lumières de la Terre. Une équipe par Jos de Boer du Leiden Observatory aux Pays-Bas, a trouvé un système complexe d’anneaux concentrés entourant la jeune étoile.1 Cette structure ressemble à une version XXL des anneaux de Saturne. Et tout le système date seulement de 1,8 million d’années et donc, les disques sont encore en formation pour devenir des planètes.

Le disque protoplanétaire observé autour de l'étoile RX J1615 dans la Constellation du Scorpion. On dirait des versions XXL des anneaux de Saturne.

Le observé autour de l’ dans la Constellation du Scorpion. On dirait des versions XXL des anneaux de Saturne – Crédit : ESO, J. de Boer et al.

Et l’âge très jeune de ce disque fait de RX J1615 un système particulier. La plupart des disques protoplanétaires sont relativement âgés ou assez développés. Mais les résultats de De Boer ont été confirmé par une autre observation menée Christian Ginski et son équipe du Leiden Observatory. Cette seconde équipe a observé la jeune étoile HD 97048 située dans la constellation du Caméléon qui se trouve à 500 années-lumières de la Terre.2 Une analyse a démontré que le disque juvénile autour de cette étoile s’est également formé en disques concentriques. La symétrie de ces 2 systèmes est très surprenante, car la majorité des disques protoplanétaires contient une grande quantité de bras en spiral, de vides et de vortex.

Un autre exemple spectaculaire d’un disque asymétrique a été observé par un groupe d’astronomes mené par Tomas Stolker du Anton Pannekoek Institute for Astronomy aux Pays-Bas. Ce disque entoure l’étoile HD 135344B située à 450 années-lumières. Cette étoile a déjà été étudiée dans le passé, mais l’instrument SPHERE a permis d’observer le disque protoplanétaire avec plus de détails.3 La cavité centrale et 2 bras en spirale ont pu être créés par une ou plusieurs protoplanètes massives qui étaient destinées à devenir des planètes comme Jupiter.

Le disque protoplanétaire autour de l'étoile HD 135344B. On voit des bras en spirales qui ont pu être crée par des protoplanètes massives comme Jupiter - Crédit : ESO, T. Stolker et al.

Le disque protoplanétaire autour de l’. On voit des bras en spirales qui ont pu être crée par des protoplanètes massives comme Jupiter – Crédit : ESO, T. Stolker et al.

De plus, on a également observé 4 trainées sombres qui semblent être des ombres provenant du mouvement de la matière dans le disque de HD 135344B. Et l’une des trainées a changé considérablement dans les mois entre les différentes observations. C’est un exemple rare de l’évolution d’une planète en temps réel et cela suggère des changements dans les régions internes du disque qui ne peuvent pas être observées directement par SPHERE. Ce type d’observation permet de cartographier précisément l’évolution des planètes allant des disques protoplanétaires pour devenir de nouvelles planètes.

Source

Sources

1.
de Boer J, Salter G, Benisty M, et al. Multiple rings in the transition disk and companion candidates around RX J1615.3-3255. Astronomy & Astrophysics. 2016;595:A114. doi: 10.1051/0004-6361/201629267
2.
Ginski C, Stolker T, Pinilla P, et al. Direct detection of scattered light gaps in the transitional disk around HD 97048 with VLT/SPHERE. Astronomy & Astrophysics. 2016;595:A112. doi: 10.1051/0004-6361/201629265
3.
Stolker T, Dominik C, Avenhaus H, et al. Shadows cast on the transition disk of HD 135344B. Astronomy & Astrophysics. 2016;595:A113. doi: 10.1051/0004-6361/201528039
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Jacqueline Charpentier

Ayant fait une formation en chimie, il est normal que je me sois retrouvée dans une entreprise d'emballage. Désormais, je publie sur des médias, des blogs et des magazines pour vulgariser l'actualité scientifique et celle de la santé.

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