La formation planétaire en action ?

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• Publié par: science-magazine
• Publié le: 26 juillet 2011
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• Langue: Français

Extrait

La formation planétaire en action ?

Les planètes se forment dans les disques de matière entourant les jeunes étoiles. Mais ces disques de poussière sont éphémères et peu d'objets sont observés pendant cette phase de formation. Chamaeleontis (T Cha) est l'un de ces objets. Située dans la constellation australe du Caméléon, cette étoile peu lumineuse se trouve à environ 330 années-lumière de la Terre ; âgée de seulement sept millions d'années, elle commence sa vie et pourrait être comparée à notre Soleil dans sa jeunesse.

Jusqu'à présent aucune planète en formation n'a été trouvée dans ces disques en phase de transition, comme celui de T Cha. Les seules découvertes réalisées à ce jour se trouvaient dans des disques plus évolués, comme celui de Beta Pictoris.

"De précédentes études ont montré que T Cha était une excellente cible pour étudier comment se forment les systèmes planétaires," précise Johan Olofsson, de l'Institut Max-Planck de radioastronomie (Allemagne), et docteur de l'Université de Grenoble. « Mais cette étoile est relativement distante et toute la puissance du VLTI (le VLT en mode interférométrique) a été nécessaire pour obtenir des détails très précis et voir ainsi ce qui se passe dans ce disque de poussière. »

L'équipe d'astronomes (parmi lesquels de nombreux français de l'Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble et du Laboratoire d'Etudes Spatiales et d'Instrumentation en Astrophysique) ont découvert qu'une partie de la matière du disque formait un anneau étroit de poussière à seulement 20 millions de kilomètres de l'étoile. Audelà de ce disque intérieur, ils ont trouvé une région dépourvue de poussière, formant un sillon qui s'étend jusqu'à environ 1,1 milliard de kilomètre de l'étoile et qui laisse ensuite la place au disque externe originel.

Selon Gael Chauvin, chargé de recherche CNRS à l'IPAG, "le sillon dans le disque de poussière autour de T Cha était un indice révélateur et nous nous sommes demandés si nous n'étions pas en train d'observer un compagnon en train de creuser un sillon à l'intérieur de son disque protoplanétaire".

Toutefois, observer un compagnon si proche d'une étoile brillante est un énorme challenge. Aussi, pour atteindre son objectif, l'équipe menée par Nuria Huelamo du Centre d'Astrobiologie de Madrid a dû utiliser l'instrument NACO du VLT, associé à une technique nouvelle et subtile : le « masquage de pupille »*. Après des analyses précises, ils ont trouvé la signature bien visible d'un objet situé dans le sillon du disque de poussière, à une distance d'environ 1 milliard de kilomètres de l'étoile (soit légèrement plus loin que Jupiter dans notre système solaire) et proche du bord extérieur du sillon.

C'est la première détection d'un objet bien plus petit qu'une étoile à l'intérieur d'un sillon dans un disque de poussière où se forment les planètes autour d'une jeune étoile. Les indices suggèrent que le compagnon ne peut pas être une étoile normale** mais pourrait être une naine brune*** entourée de poussière ou, ce qui est plus excitant, une planète récemment formée.

Selon Jean-Charles Augereau, astronome adjoint à l'Observatoire de Grenoble (OSUG), « de prochaines observations permettront d'obtenir plus d'informations sur le compagnon et sur le disque et aussi de comprendre ce qui alimente le disque de poussière intérieur. »

* NACO est un instrument d'optique adaptative attaché au VLT de l'ESO. Grâce à l'optique adaptative, les astronomes peuvent supprimer la plupart des effets de distorsion causés par l'atmosphère et obtiennent ainsi des images très nettes. L'équipe a utilisé NACO d'une nouvelle manière appelée « masquage de pupille » pour chercher le compagnon. Il s'agit d'un type d'interférométrie qui, plutôt que de combiner la lumière provenant de plusieurs télescopes comme le fait le VLTI, utilise différentes parties du miroir d'un seul télescope. Cette nouvelle technique est particulièrement adaptée pour chercher des objets ténus proches d'objets très lumineux.

** Le compagnon est uniquement visible aux plus grandes longueurs d'onde, ce qui signifie que cet objet est soit froid, comme une planète, soit qu'il s'agit d'une naine brune enveloppée de poussière.

*** Les naines brunes sont des objets dont la taille se situe entre la taille des étoiles et celle des planètes. Elles ne sont pas suffisamment massives pour allumer l'hydrogène dans leur coeur mais elles sont plus grandes que les planètes géantes comme Jupiter.