Illustration d’un anneau de débris autour d’une jeune étoile. © Nasa, T. Pyle

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Naissance de planètes : Hubble nous offre une image impressionnante

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Parmi les systèmes solaires en formation connus, le cas de l'étoile HR 4796A est un des plus étudiés. Grâce à la vue perçante du télescope spatial Hubble, des astronomes ont dévoilé un immense champ de poussière atour de l'étoile, en plus d'un anneau de débris déjà identifié. Et, surprise, il est déformé.

Comment s'est formé notre Système solaire ? Les connaissances dans ce domaine avancent bien, grâce notamment aux modèles et grâce aussi à l'observation de jeunes étoiles de la Voie lactée en train d'accoucher de leurs premières planètes. Parmi la quarantaine de cas connus et étudiés, il y a HR 4796A, une étoile actuellement 23 fois plus brillante que le Soleil, située à environ 237 années-lumière de notre Système solaire dans la constellation australe du Centaure.

Âgée de seulement huit millions d'années, elle n'est encore qu'un bébé. Mais un bébé en pleine effervescence suivi très attentivement avec le télescope spatial Hubble et des observatoires terrestres comme le VLT. Évidemment, en l'espace de quelques années ou décennies d'espionnage, les chercheurs ne verront pas les planètes se mettre en place sous leurs yeux mais ils sont ravis de scruter en détail ce futur système planétaire au stade précoce de la gestation de ses planètes.

Et apparemment, une jeune planète géante — qui n'a pas encore été aperçue — est en train de mener la danse et de dompter un disque de poussière dans une région distante d'environ 11 milliards de kilomètres de l'étoile (77 fois la distance Terre-Soleil). Son influence gravitationnelle a vraisemblablement contribué à façonner un anneau dense et lumineux de débris planétaires mis en évidence précédemment par Hubble.

HR 4796A et son disque de poussière. Un anneau de débris planétaires est visible près de l’étoile (occultée au centre). Son compagnon HR 4796B est situé en bas à droite de l’image. La naine rouge a été masquée afin d’augmenter la visibilité du vaste champ de poussière. Celui-ci apparaît asymétrique. C’est peut-être un effet de l’étoile-compagnon ou du milieu interstellaire. © Nasa, ESA, G. Schneider (université de l’Arizona)

Un jeune système planétaire sous influence

Mais il y a plus que cela. De nouvelles observations avec le spectrographe STIS (Space Telescope Imaging Spectrograph) du télescope spatial ont permis de mettre en évidence au-delà du premier anneau connu, un gigantesque champ de poussière qui s'étend sur 240 milliards de kilomètres. Sa structure évoque grossièrement un donut mais, étrangement, un donut en partie tronqué, comme écrasé d'un côté. Comment expliquer cette morphologie ?

Pour l'équipe qui a publié ces résultats dans The Astronomical Journal, soit il s'agit des effets du milieu interstellaire sur l'étoile (et ses disques de débris) qui se déplacent, un peu comme un bateau fendant l'écume, soit il s'agit des effets de marée du compagnon de cette étoile (HR 4796B), une naine rouge située à 86 milliards de kilomètres. Pour l'auteur principal de ces recherches, Glenn Schneider, de l'université de l'Arizona, il n'est pas possible en tout cas de « traiter les systèmes de débris exoplanétaires comme étant simplement isolés ».

Car évidemment les effets de l'environnement « peuvent avoir des implications à long terme sur l'évolution de tels systèmes, explique le chercheur. Les asymétries grossières du champ de poussière externe nous disent qu'il y a beaucoup de forces en jeu (au-delà de la seule pression de radiation de l'étoile-hôte) qui font bouger la matière ». Tous ces évènements contribuent à façonner le système planétaire et son identité propre. HR 4796A est vraiment un cas très intéressant pour les astronomes qui suivent ses transformations.

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