L’exoplanète en orbite autour de l’étoile LkCa 15 aurait une masse au moins égale à six fois celle de Jupiter et n’aurait commencé sa formation qu’il y a 2 millions d’années. Cette géante gazeuse serait donc cinq fois plus jeune que la dernière protoplanète détectée jusqu’à présent. Grâce à elle, on devrait mieux comprendre comment se sont formées les planètes géantes du Système solaire.
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On se souvient des extraordinaires images d'exoplanètes autour de l'étoile HR 8799. Les astronomesastronomes Adam Kraus (University of Hawaii's Institute for Astronomy) et Michael Ireland (Macquarie University, Australian Astronomical Observatory) ont encore mobilisé les télescopes munis d'optique adaptative du W.M. KeckKeck Observatory pour obtenir l'image de ce qui est probablement une protoplanète géante orbitant autour de l'étoileétoile LkCa 15. Il s'agit d'une étoile T TauriT Tauri typique, notamment parce qu'on la trouve dans la constellation du Taureauconstellation du Taureau. Située à environ 450 années-lumièreannées-lumière de la TerreTerre, ce n'est pas la première fois que l'on envisage l'existence d'un embryon de système planétaire autour de cette étoile.

La position de l'étoile LkCa 15 sur la voûte céleste. © Kraus/IAU/Sky & Telescope

La position de l'étoile LkCa 15 sur la voûte céleste. © Kraus/IAU/Sky & Telescope

En combinant plusieurs techniques d'observation astronomique, dont une basée sur une variante de l'interférométrieinterférométrie des tavelurestavelures (une technique de traitement d'image mise au point en 1970 par l'astronome français Antoine LabeyrieAntoine Labeyrie, permettant d'augmenter de façon radicale le pouvoir de résolutionrésolution d'un télescope au sol et ayant amené, entre autres, à la découverte de la lunelune de PlutonPluton, CharonCharon) les deux chercheurs pensent avoir bel et bien découvert une protoplanète orbitant à quelques dizaines d'unités astronomiquesunités astronomiques de son étoile hôtehôte, l'exoplanèteexoplanète LkCa 15 b.

À gauche : le disque protoplanétaire de transition autour de LkCa 15. La lumière à cette longueur d'onde est émise par la poussière froide dans le disque. Le trou central, d'un rayon d'environ 55 fois la distance de la Terre au Soleil, montre la zone du disque où l'étoile de type T Tauri a expulsé du gaz et de la poussière. À droite : une vue agrandie de la partie centrale de cette région, montrant la protoplanète à l'aide de deux images reconstruites (bleu : 2,1 microns ; rouge : 3,7 microns). L'emplacement de l'étoile centrale est également masqué. © Kraus & Ireland 2011

À gauche : le disque protoplanétaire de transition autour de LkCa 15. La lumière à cette longueur d'onde est émise par la poussière froide dans le disque. Le trou central, d'un rayon d'environ 55 fois la distance de la Terre au Soleil, montre la zone du disque où l'étoile de type T Tauri a expulsé du gaz et de la poussière. À droite : une vue agrandie de la partie centrale de cette région, montrant la protoplanète à l'aide de deux images reconstruites (bleu : 2,1 microns ; rouge : 3,7 microns). L'emplacement de l'étoile centrale est également masqué. © Kraus & Ireland 2011

En plus d'atteindre une très grande résolution, la combinaison des techniques employées par les astronomes leur permet de masquer l'étoile centrale pour ne plus laisser apparaître sur les images obtenues que la lumière émise par la matièrematière en orbiteorbite autour de LkCa 15. On constate alors qu'il y a un disque protoplanétairedisque protoplanétaire riche en gazgaz et poussière mais qui n'est plus en contact avec son étoile. C'est dans ce voisinage de LkCa 15, appauvri en poussière et gaz, que se trouve LkCa 15 b.

Une protoplanète au berceau

Sa massemasse est estimée à six fois celle de JupiterJupiter et d'après l'article publié sur arxiv par Kraus et Ireland, son âge est estimé à environ 2 millions d'années. Ce serait, si cette découverte se confirme, la plus jeune protoplanète connue et sa formation n'est pas encore achevée. Ce serait aussi la première preuve directe que des protoplanètes sont bel et bien en formation dans des disques protoplanétaires en train d'évoluer vers des disques de débris.

Surtout, ces observations devraient nous donner des clés pour mieux comprendre la formation des planètes ardentes chères à André Brahic.