Illustration d'artiste du système epsilon Eridani montrant Epsilon Eridani b, premier plan à droite, une planète de la masse de Jupiter en orbite autour de son étoile mère au bord extérieur d'une ceinture d'astéroïdes. En arrière-plan, on peut voir une autre ceinture étroite d'astéroïdes ou de comètes ainsi qu'une ceinture la plus externe de taille similaire à la ceinture de Kuiper de notre système solaire. La similitude de la structure du système Epsilon Eridani avec notre système solaire est remarquable, bien qu'Epsilon Eridani soit beaucoup plus jeune que notre soleil. Les observations de SOFIA ont confirmé l'existence de la ceinture d'astéroïdes adjacente à l'orbite de la planète jovienne. Crédit :Illustration par NASA/SOFIA/Lynette Cook.
l'avion SOFIA de la NASA, un 747 chargé d'un télescope de 2,5 mètres à l'arrière et dépouillé de la plupart des conforts de créature à l'avant, a fait un grand demi-tour sur le Pacifique à l'ouest du Mexique.
L'Observatoire stratosphérique pour l'avion d'astronomie infrarouge commençait tout juste la seconde moitié d'une mission de nuit le 28 janvier 2015. Il a tourné vers le nord pour un vol jusqu'à l'ouest de l'Oregon, puis de retour au Armstrong Flight Research Center de la NASA à Palmdale, Californie. Le long du chemin, les pilotes ont dirigé l'avion pour pointer le télescope vers une étoile proche.
Massimo Marengo de l'Iowa State University et d'autres astronomes étaient à bord pour observer la mission et collecter des données infrarouges sur l'étoile.
Cette étoile s'appelle epsilon Eridani. C'est à environ 10 années-lumière du soleil. C'est semblable à notre soleil, mais un cinquième de l'âge. Et les astronomes pensent que cela peut leur en dire beaucoup sur le développement de notre système solaire.
Marengo, professeur agrégé de physique et d'astronomie dans l'État de l'Iowa, et d'autres astronomes étudient l'étoile et son système planétaire depuis 2004. Dans un article scientifique de 2009, les astronomes ont utilisé les données du télescope spatial Spitzer de la NASA pour décrire le disque de poussière fine et de débris laissés par la formation des planètes et les collisions d'astéroïdes et de comètes. Ils ont rapporté que le disque contenait des ceintures séparées d'astéroïdes, semblable aux ceintures d'astéroïdes et de Kuiper de notre système solaire.
L'avion SOFIA de la NASA avant un vol en 2015 pour observer une étoile proche. Crédit :Massimo Marengo/Iowa State University
Des études ultérieures menées par d'autres astronomes ont remis en question cette découverte.
Un nouvel article scientifique, vient d'être publié en ligne par Le journal astronomique , utilise les données SOFIA et Spitzer pour confirmer qu'il existe des structures de disque interne et externe distinctes. Les astronomes rapportent que d'autres études devront déterminer si le disque interne comprend une ou deux ceintures de débris.
Kate Su, un astronome associé à l'Université de l'Arizona et à l'observatoire Steward de l'université, est l'auteur principal de l'article. Marengo est l'un des neuf co-auteurs de l'article.
Marengo a déclaré que les résultats sont importants car ils confirment que epsilon Eridani est un bon modèle des premiers jours de notre système solaire et peut fournir des indications sur la façon dont notre système solaire a évolué.
"Cette étoile héberge un système planétaire subissant actuellement les mêmes processus cataclysmiques qui sont arrivés au système solaire dans sa jeunesse, à l'époque où la lune gagna la plupart de ses cratères, La Terre a acquis l'eau de ses océans, et les conditions favorables à la vie sur notre planète étaient réunies, " a écrit Marengo dans un résumé du projet.
Astronomes, de gauche à droite, Massimo Marengo, Andrew Helton et Kate Su étudient des images d'epsilon Eridani lors de leur mission SOFIA. Crédit :Massimo Marengo/Iowa State University
Les données recueillies lors de ce vol de janvier 2015 de SOFIA ont largement contribué aux nouvelles découvertes. Marengo a rejoint Su sur le vol froid et bruyant à 45 ans, 000 pieds, surtout la quasi-totalité de la vapeur d'eau atmosphérique qui absorbe la lumière infrarouge dont les astronomes ont besoin pour voir les planètes et les débris planétaires.
Déterminer la structure du disque était un effort complexe qui a pris plusieurs années et une modélisation informatique détaillée. Les astronomes ont dû séparer la faible émission du disque de la lumière beaucoup plus brillante provenant de l'étoile.
"Mais nous pouvons maintenant dire avec une grande confiance qu'il y a une séparation entre les ceintures intérieure et extérieure de l'étoile, " a déclaré Marengo. " Il y a un écart très probablement créé par les planètes. Nous ne les avons pas encore détectés, mais je serais surpris qu'ils ne soient pas là. Pour les voir, il faudra utiliser l'instrumentation de nouvelle génération, peut-être le télescope spatial James Webb de 6,5 mètres de la NASA dont le lancement est prévu en octobre 2018."
C'est beaucoup de temps et d'attention sur une étoile proche et son disque de débris. Mais Marengo a déclaré que cela ramène vraiment les astronomes dans le temps.
"Le prix à la fin de cette route est de comprendre la véritable structure du disque hors de ce monde d'epsilon Eridani, et ses interactions avec la cohorte de planètes habitant vraisemblablement son système, " Marengo a écrit dans un bulletin d'information sur le projet. "SOFIA, par sa capacité unique à capter la lumière infrarouge dans le ciel stratosphérique sec, est le plus proche que nous ayons d'une machine à remonter le temps, révélant un aperçu de l'ancien passé de la Terre en observant le présent d'un jeune soleil à proximité."
