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On a vu des exoplanètes en train de naître

ActualitéClassé sous :exoplanètes , LkCa 15 , disque protoplanétaire en transition

Autour de l'étoile LkCa 15, les astronomes avaient repéré depuis plusieurs années une exoplanète en formation et avaient même réussi à l'imager en infrarouge. Pour la première fois, elle se montre dans le visible, avec, en prime, deux consœurs également en cours de formation.

Une image d'artiste d'une géante gazeuse en formation autour d'une étoile. En accrétant le gaz et la poussière dans le disque protoplanétaire où elle est née, elle a creusé un anneau dans ce disque de matière. © Karen L. Teramura, UH IfA

En 2011, deux astronomes américains avaient affirmé avoir réussi à imager pour la première fois une planète en formation au moyen de l'optique adaptative équipant le fameux télescope Keck à Hawaï. Il s'agissait d'une image obtenue dans l'infrarouge en observant une étoile située à environ 450 années-lumière du Soleil dans la constellation du Taureau.

Baptisée LkCa 15, elle s'est formée il y a environ deux millions d'années seulement de sorte qu'elle est encore entourée d'un disque protoplanétaire de gaz et de poussière. Mais celui-ci est apparu être en transition avec un anneau interne appauvri en matière et signalant donc la présence d'une exoplanète en phase d'accrétion.

Voici où se trouve sur la voûte céleste l'étoile LkCa 15 dans la constellation du Taureau (Taurus). © Krauss, Irelande

Une technique de traitement de l'image avait déjà fait émerger en 2011 une première image de cet astre nommé à l'époque LkCa 15b. Il s'agissait d'une variante de la technique dite d'interférométrie des tavelures qui permet d'augmenter de façon radicale le pouvoir de résolution d'un télescope au sol. Mise au point en 1970 par l'astronome français Antoine Labeyrie, elle a donc été raffinée pour donner finalement ce que l'on appelle l'interféromètre à masque de pupille ou aperture mask interferometry en anglais.

LkCa 15b apparaissait comme une géante gazeuse dont la masse pourrait atteindre six fois celle de Jupiter. Sa découverte permettait aux astronomes de battre un record : celui de la protoplanète la plus jeune, l'âge de celle-ci étant cinq fois plus faible que le précédent record. Un article sur arXiv donnait tous les détails concernant les travaux effectués sur la nouvelle venue.

En 2011, le télescope Keck avait déjà permis de mettre en évidence un trou dans le disque protoplanétaire entourant l'étoile LkCa 15. En soustrayant sa lumière, on pouvait déjà mettre aussi en évidence la présence d'une protoplanète chaude (image de droite) dans le zoom effectué sur ce trou. Les distances sur ces deux images sont données en unité astronomique, 1 UA valant environ 150 millions de kilomètres, le rayon de l'orbite terrestre. © Krauss, Irelande

Des exoplanètes imagées dans le visible grâce à l'optique adaptative

Aujourd'hui, comme l'annonce une publication dans Nature, une autre équipe d'astronomes a confirmé l'existence d'une exoplanète autour de LkCa 15 en l'observant dans l'infrarouge avec le Large Binocular Telescope et dans le visible avec le télescope Magellan. Elle y ajoute une belle prime : deux autres exoplanètes.

Cette vidéo présente la première image montrant dans le visible (bleu) des exoplanètes en formation autour de l'étoile LkCa 15. Les techniques de traitement de l'image ont permis de soustraire le rayonnement de l'étoile qui noie normalement celui des exoplanètes. Une barre blanche montre une distance de 50 UA pour donner l'échelle, les mouvements des trois corps célestes ont été mesurés sur cinq années. Une image d'artiste, mais pas à l'échelle, clôt la vidéo. © The University of Arizona, YouTube

Là encore, rien n'aurait été possible sans l'optique adaptative qui permet de corriger les images formées par les télescopes et qui sont dégradées par la turbulence atmosphérique. L'exploit porte désormais à environ une dizaine le nombre d'exoplanètes imagées directement. De plus, il s'agit là des premières images dans le visible de planètes en formation. Le futur de l'exobiologie dans les décennies à venir s'annonce décidément brillant...

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