Le Very Large Telescope (VLT) du Chili photographie un dique protoplanétaire
— Actualités du 10 juillet 2018 —
Depuis quelques décennies on a établi un modèle de formation des systèmes planétaires. Il explique que dans la formation du système solaire et des autres systèmes qu’on est capable d’observer proviennent d’un effondrement gravitationnel dans un nuage moléculaire, qui donne naissance à une protoétoile. La matière environnante est entraînée en rotation et s’aplatit pour former un disque autour de l’étoile. Lorsque ce disque protoplanétaire refroidit, sa matière s’agglomère et entre en collision pour former des planètes. C’est pourquoi dans notre système toutes les planètes tournent dans le même sens et à peu près sur le même plan. Ce modèle s’appuie sur de nombreuses observations. On a détecté des nébuleuses avec des étoiles en formation, des systèmes planétaires déjà formés et même des disques protoplanétaires, mais on n’avait jamais encore pu confirmer la formation de planètes au sein de ces disques protoplanétaires. C’est dorénavant fait : on a observé une planète en formation au sein de son disque protoplanétaire. Cette photo a pu être pris grâce à l’instrument Sphere du Very Large Telescope (VLT) de l’ESO au Chili.
Le système photographié est très jeune. Il est centré autour d’une étoile naine âgée de cinq à six millions d’années. La planète en train de se former dans le disque est un mastodonte de presque dix fois la masse de Jupiter. Elle orbite très loin de son étoile, à peu près à la même distance qu’Uranus orbite autour du soleil. La planète est également très chaude avec une température estimée à 1000 degrés Celsius, ce qui a bien facilité la détection par imagerie directe. Elle devrait cependant refroidir au cours des prochains millions d’années.
Le système photographié constitue dorénavant une des preuves les plus solides que le modèle standard de formation des systèmes planétaires est correct. En multipliant ce genre d’observations, on va également pouvoir comprendre un peu mieux la jeunesse de notre propre système solaire. Cette observation est enfin un témoignage des progrès des techniques de détection des exoplanètes par imagerie directe. L’instrument Sphere et son coronographe a déjà prouvé à plusieurs reprises sa capacité à imager des disques protoplanétaires. Un tel instrument couplé au télescope géant européen par exemple pourrait nous permettre d’admirer les premiers clichés d’exoplanètes de taille terrestre, et même d’étudier directement leur atmosphère à la recherche de gaz associés à la vie. Pour cela, il va falloir être patient puisque le télescope géant européen n’entrera pas en service avant la seconde moitié de la prochaine décennie. En attendant, on aura peut être la chance de découvrir d’autres jeunes systèmes planétaires à différents stades de leur formation, de quoi comprendre un peu mieux ce qu’il se passe dans la jeunesse d’une planète.
La découverte d’un Jupiter chaud remet en cause les modèles théoriques de création des étoiles
— Actualités du 7 novembre 2017 —
NGTS-1 est un une naine rouge située à 600 années-lumière de la Terre. Autour de cette étoile orbite un Jupiter chaud, c’est à dire une planète de taille équivalente ou supérieure à Jupiter et dont la température moyenne est assez élevée. Ce Jupiter chaud aurait une température de 530 degrés Celsius. La découverte de la planète géante a été annoncée le 31 octobre et a beaucoup fait parler d’elle. Découvrir une géante gazeuse n’a rien d’exceptionnel car il s’agit des exoplanètes les plus faciles à déceler. Mais trouver une planète de type Jupiter chaud autour d’une étoile naine n’est pas fréquent. Cela soulève même quelques problèmes théoriques.
Pour expliquer la création des systèmes planétaires, les astronomes utilisent un modèle appelé l’hypothèse de la nébuleuse. Selon ce modèle, les étoiles se créent par effondrement gravitationnel de nuages d’hydrogène. Cela aboutit à un disque protoplanétaire autour de l’étoile. Le disque protoplanétaire peut alors à son tour générer la création d’une ou plusieurs planètes. Le problème est que le disque protoplanétaire d’une naine rouge n’est en théorie pas assez massif pour permettre la formation d’un Jupiter chaud. Il va donc falloir revoir le modèle car on vient d’en observer un.
Ce n’est pas la première fois qu’une planète de type Jupiter chaud remet en question les modèles de création des systèmes planétaires. 51 Pegasi b, aussi appelé Dimidium, est la première exoplanète à avoir été découverte autour d’une étoile en 1995. C’est une géante gazeuse qui orbite très près de son étoile. Or les modèles de l’époque stipulaient que les géantes gazeuses ne pouvaient exister que dans les parties externes de leurs systèmes, comme dans notre système solaire. C’est à cause d’elle qu’on a dû inventer la classification de Jupiter chaud pour les géantes gazeuses qui ont une température très élevée tout près de leur étoile.
La découverte annoncée la semaine dernière est intéressante car c’est la première à avoir été réellement observé à l’aide d’un nouvel instrument appelé le NGTS (Next-Generation Transit Survey), composé de douze télescopes équipés de miroirs de 20 cm. Ils travaillent ensemble pour surveiller en permanence la luminosité de plusieurs centaines de milliers d’étoiles. Ils devraient permettre de découvrir des planètes dont la taille peut descendre jusqu’à deux fois le diamètre terrestre. La découverte de très nombreux systèmes planétaires va nous permettre de comprendre ce qui est normal et ce qui est exceptionnel au sein de notre galaxie.
Image by David A. Aguilar, CfA (NASA overview of 215th annual AAS) [Public domain], via Wikimedia Commons
Sources
