Sciences

La vie chaotique de HR 8799, vue par Spitzer

ActualitéClassé sous :Astronomie , Spitzer , HR 8799

Selon la théorie en vigueur, les jeunes systèmes planétaires doivent en passer par une phase chaotique avec un gigantesque jeu de billard cosmique. C'est bien ce que semble avoir observé Spitzer, avant d'être à court d'hélium, autour de l'étoile HR 8799.

Sur cette image prise dans l'infrarouge par Spitzer en janvier 2009, un gigantesque halo de particules de poussières très fines entourant HR 8799 est bien visible. La taille de l'orbite de Pluton est indiquée au centre de l'image et la zone jaune blanche correspond à un disque protoplanétaire. Crédit : Nasa/JPL-Caltech/K. Su (University of Arizona)

Depuis les travaux des planétologues théoriciens qu'étaient Viktor Safronov et George Wetherill nous savons que dans le disque protoplanétaire à l'origine de notre système solaire, les planétésimaux, une fois formés, ont commencé à entrer en collision. Dans certains cas, les collisions étaient douces et un corps de plus grande taille se formait alors, attirant d'autant plus d'autres corps qu'il devenait plus massif. Dans d'autres cas, plus violents, le choc produisait une fragmentation et de multiples débris. C'est ce processus d'accrétion qui a créé les planètes telluriques comme la Terre ou Mars mais aussi les corps célestes comme les lunes de Jupiter ou Pluton.

Les simulations numériques montrent aussi qu'à cette époque, les orbites des corps célestes en formation ne ressemblent pas vraiment à l'image régulière que l'on a aujourd'hui du système solaire. Les excentricités et les valeurs des demi-grands axes varient alors assez rapidement et de façon chaotique. Les grandes planètes en formation, notamment les géantes, perturbent fortement les petits corps célestes dont certains se trouvent éjectés à grande distance du Soleil. Les collisions sont encore très nombreuses et de grandes quantités de poussières sont donc maintenues.

Longtemps restées difficiles à valider, les théories de la formation  des planètes peuvent maintenant être testées grâce aux télescopes en orbite comme Spitzer qui a débuté récemment la phase chaude de sa mission. Parfois, les observations sont en bon accord avec les prédictions mais parfois non. La découverte des Jupiter chauds orbitant à faible distance de leurs étoiles a ainsi été une énorme surprise.

Une photo d'un billard cosmique

Aujourd'hui, c'est l'observation de HR 8799 par Kate Su et ses collègues à l'aide de Spitzer qui est intéressante. Cette étoile n'est pas une inconnue puisque avec Fomalhaut elle a été l'une des premières autour desquelles on a pu observer directement la présence d'exoplanètes. C'est à l'aide des télescopes du W.M. Keck Observatory et du Gemini Observatory, à Hawaï, que trois exoplanètes possédant chacune une masse environ dix fois supérieure à celle de Jupiter, sont devenues clairement visibles sur des images prises à l'aide des techniques d'optique adaptative.

L'étoile HR 8799 est jeune et elle est située à plus de 120 années-lumière. A priori, on pouvait s'attendre à ce qu'elle soit encore en phase de formation chaotique de planètes, et donc encore entourée par un nuage de poussières assez important. Du fait de la distance, il n'était pas évident que les instruments de Spitzer soient en mesure de le détecter... C'est pourtant bien ce qu'ils ont fait !

Les trois planètes géantes imagées sont à de grandes distances de leur étoiles et les perturbations gravitationnelles qu'elles induisent doivent entraîner des collisions entre des petits corps glacés très similaires à ceux de la ceinture de Kuiper.

Abonnez-vous à la lettre d'information La quotidienne : nos dernières actualités du jour.

!

Merci pour votre inscription.
Heureux de vous compter parmi nos lecteurs !

Cela vous intéressera aussi