Vue d'artiste d'un disque protoplanétaire en évaporation. Crédit :NASA/JPL-Caltech/T. Pyle (SSC)
Les étoiles nouvellement formées sont entourées d'un disque dense de gaz et de poussière. C'est ce qu'on appelle le disque protoplanétaire, car la matière s'y colle pour former des planètes.
Des étoiles de formes et de tailles différentes naissent toutes dans d'immenses régions de formation d'étoiles. Les scientifiques savent que lorsqu'un disque protoplanétaire autour d'une étoile relativement petite est très proche d'une étoile massive, la plus grande étoile peut évaporer des parties du disque protoplanétaire.
Cependant, on pensait que ce n'était le cas que lorsque de très grosses étoiles brillaient sur le disque protoplanétaire. Maintenant, des chercheurs dirigés par l'Imperial College de Londres ont découvert qu'un disque protoplanétaire éclairé par une étoile relativement faible perd également de la matière. Le disque protoplanétaire étudié, appelé IM Lup, appartient à une étoile semblable à notre Soleil.
Les chercheurs estiment que le disque perdra environ 3, 300 la valeur de la Terre de matière au cours de sa durée de vie de 10 millions d'années, malgré la lumière de l'étoile proche étant de 10, 000 fois plus faibles que les étoiles habituellement attrapées disques dénudants.
L'auteur principal, le Dr Thomas Haworth du département de physique de l'Imperial, a déclaré :« Parce que la lumière qui brille sur ce disque est tellement plus faible que celle qui brille sur les disques d'évaporation connus, on s'attendait à ce qu'il n'y ait pas d'évaporation. Nous avons montré qu'en réalité ces étoiles peuvent évaporer une quantité importante de matière.
"Ce résultat a des conséquences si l'on veut comprendre la diversité des systèmes d'exoplanètes qui sont en train d'être découverts. Ce phénomène pourrait affecter de manière significative les planètes qui peuvent se former autour de différentes étoiles. Par exemple, la lumière des étoiles proches pourrait limiter la taille maximale d'un système solaire."
Le "halo flou" d'IM Lup. Crédit :Ilse Cleeves
Le système IM Lup a été étudié récemment par le Dr Ilse Cleeves à Harvard, qui a découvert un « halo » inexpliqué de matériel autour d'elle.
En collaboration avec le Dr Cleeves, et des chercheurs du Max Planck Institute et de l'Université de Cambridge, Le Dr Haworth a modélisé le flux et la chimie du système pour déterminer si le halo était le résultat d'une étoile faible à proximité chauffant le système et évaporant la matière.
Ils ont découvert que le halo est le résultat de l'évaporation, à mesure que la matière s'écoule et se perd dans l'espace. L'équipe pense que la raison pour laquelle ce disque est fortement évaporé est qu'il est très large.
Quand on parle de systèmes solaires ou de disques, les distances sont généralement mesurées en unités astronomiques (UA), avec une unité astronomique étant la distance du Soleil à la Terre. La distance à Pluton est d'environ 40AU, alors que le disque d'IM Lup atteint environ 400 UA.
Cela signifie que l'étoile ne peut pas s'accrocher si fortement aux parties extérieures du disque, comme sa gravité serait beaucoup plus faible si loin, laissant les franges à la merci de l'évaporation.
Le Dr Haworth a déclaré:"Nos calculs montrent que si le disque a commencé à une taille de 700 UA, sa taille diminuerait de moitié au cours du premier million d'années de sa vie. Comme IM Lup a moins d'un million d'années, nous l'avons pris en flagrant délit de rétrécissement rapide."