Le disque autour de la jeune star d'AB Aurigae, où le Very Large Telescope (VLT) de l'ESO a repéré des signes de naissance de la planète. Près du centre de l'image, dans la région intérieure du disque, nous voyons la « torsion » (en jaune très vif) qui, selon les scientifiques, marque l'endroit où une planète se forme. Cette torsion se trouve à peu près à la même distance de l'étoile AB Aurigae que Neptune du Soleil. L'image a été obtenue avec l'instrument SPHERE du VLT en lumière polarisée. Crédit :ESO/Boccaletti et al.
Les observations faites avec le très grand télescope de l'Observatoire européen austral (VLT de l'ESO) ont révélé les signes révélateurs d'un système stellaire en train de naître. Autour de la jeune étoile AB Aurigae se trouve un disque dense de poussière et de gaz dans lequel les astronomes ont repéré une structure en spirale proéminente avec une « torsion » qui marque le site où une planète pourrait se former. La caractéristique observée pourrait être la première preuve directe de la naissance d'une planète bébé.
"Des milliers d'exoplanètes ont été identifiées à ce jour, mais on sait peu de choses sur la façon dont ils se forment, " dit Anthony Boccaletti qui a dirigé l'étude de l'Observatoire de Paris, Université PSL, La France. Les astronomes savent que les planètes naissent dans des disques poussiéreux entourant de jeunes étoiles, comme AB Aurigae, que le gaz froid et la poussière s'agglutinent. Les nouvelles observations avec le VLT de l'ESO, Publié dans Astronomie &Astrophysique , fournir des indices cruciaux pour aider les scientifiques à mieux comprendre ce processus.
"Nous devons observer des systèmes très jeunes pour vraiment saisir le moment où les planètes se forment, " dit Boccaletti. Mais jusqu'à présent, les astronomes n'avaient pas été en mesure de prendre des images suffisamment nettes et profondes de ces jeunes disques pour trouver la « torsion » qui marque l'endroit où une bébé planète pourrait naître.
Les nouvelles images présentent une étonnante spirale de poussière et de gaz autour d'AB Aurigae, situé à 520 années-lumière de la Terre dans la constellation d'Auriga (l'Aurige). Des spirales de ce type signalent la présence de bébés planètes, qui « donne un coup de pied » au gaz, créant des "perturbations dans le disque sous forme d'onde, un peu comme le sillage d'un bateau sur un lac, " explique Emmanuel Di Folco du Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux (LAB), La France, qui a également participé à l'étude. Comme la planète tourne autour de l'étoile centrale, cette vague prend la forme d'un bras en spirale. La région de « torsion » jaune très brillante proche du centre de la nouvelle image AB Aurigae, qui se trouve à peu près à la même distance de l'étoile que Neptune du Soleil, est l'un de ces sites de perturbation où l'équipe pense qu'une planète est en train de se faire.
Observations du système AB Aurigae faites il y a quelques années avec l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA, dont l'ESO est partenaire, a fourni les premiers indices de la formation continue de la planète autour de l'étoile. Dans les images ALMA, les scientifiques ont repéré deux bras spiraux de gaz près de l'étoile, se trouvant dans la région interne du disque. Puis, en 2019 et début 2020, Boccaletti et une équipe d'astronomes de France, Taïwan, les États-Unis et la Belgique ont entrepris de capturer une image plus claire en tournant l'instrument SPHERE sur le VLT de l'ESO au Chili vers l'étoile. Les images SPHERE sont les images les plus profondes du système AB Aurigae obtenues à ce jour.
Images du système AB Aurigae montrant le disque qui l'entoure. L'image de droite, une version agrandie de la partie centrale de l'image à gauche, montre la région intérieure du disque. Cette région intérieure comprend la « torsion » (en jaune très vif) qui, selon les scientifiques, marque l'endroit où une planète se forme. Cette torsion se trouve à peu près à la même distance de l'étoile AB Aurigae que Neptune du Soleil. Les images ont été obtenues avec l'instrument SPHERE sur le Very Large Telescope de l'ESO en lumière polarisée. Crédit :ESO/Boccaletti et al.
Avec le puissant système d'imagerie de SPHERE, les astronomes pouvaient voir la lumière plus faible des petits grains de poussière et des émissions provenant du disque interne. Ils ont confirmé la présence des bras spiraux détectés pour la première fois par ALMA et ont également repéré une autre caractéristique remarquable, une torsion', cela indique la présence d'une formation de planètes en cours dans le disque. "La torsion est attendue de certains modèles théoriques de formation des planètes, " dit la co-auteur Anne Dutrey, également au LAB. "Cela correspond à la connexion de deux spirales, l'une s'enroulant vers l'intérieur de l'orbite de la planète, l'autre s'étendant vers l'extérieur - qui se rejoignent à l'emplacement de la planète. Ils permettent au gaz et à la poussière du disque de s'accumuler sur la planète en formation et de la faire grandir."
L'ESO construit le télescope extrêmement grand de 39 mètres, qui s'appuiera sur les travaux de pointe d'ALMA et de SPHERE pour étudier les mondes extrasolaires. Comme l'explique Boccaletti, ce puissant télescope permettra aux astronomes d'obtenir des vues encore plus détaillées des planètes en devenir. "On devrait pouvoir voir directement et plus précisément comment la dynamique du gaz contribue à la formation des planètes, " conclut-il.
