De nouvelles images de l'instrument SPHERE sur le Very Large Telescope de l'ESO révèlent les disques poussiéreux entourant les jeunes étoiles proches avec plus de détails qu'auparavant. Ils montrent une variété bizarre de formes, tailles et structures, y compris les effets probables des planètes encore en cours de formation. Crédit :ESO/H. Avenhaus et al./E. Collaborations Sissa et al./DARTT-S et SHINE
L'instrument SPHERE du Very Large Telescope (VLT) de l'ESO au Chili permet aux astronomes de supprimer la lumière brillante des étoiles proches afin d'obtenir une meilleure vue des régions qui les entourent. Cette collection de nouvelles images SPHERE n'est qu'un échantillon de la grande variété de disques poussiéreux que l'on trouve autour de jeunes étoiles.
Ces disques sont très différents en taille et en forme - certains contiennent des anneaux brillants, quelques cernes noirs, et certains ressemblent même à des hamburgers. Ils diffèrent également considérablement en apparence en fonction de leur orientation dans le ciel - des disques circulaires de face aux disques étroits vus presque par la tranche.
La tâche principale de SPHERE est de découvrir et d'étudier des exoplanètes géantes en orbite autour d'étoiles proches en utilisant l'imagerie directe. Mais l'instrument est également l'un des meilleurs outils existants pour obtenir des images des disques autour des jeunes étoiles, des régions où des planètes pourraient se former. L'étude de ces disques est essentielle pour étudier le lien entre les propriétés des disques et la formation et la présence de planètes.
La plupart des jeunes étoiles présentées ici proviennent d'une nouvelle étude sur les étoiles T Tauri, une classe d'étoiles très jeunes (moins de 10 millions d'années) et dont la luminosité varie. Les disques autour de ces étoiles contiennent du gaz, poussière, et les planétésimaux, les éléments constitutifs des planètes et les ancêtres des systèmes planétaires.
Ces images montrent également à quoi pouvait ressembler notre propre système solaire dans les premiers stades de sa formation, il y a plus de quatre milliards d'années.
La plupart des images présentées ont été obtenues dans le cadre de l'enquête DARTTS-S (Discs ARound T Tauri Stars with SPHERE). Les distances des cibles allaient de 230 à 550 années-lumière de la Terre. En comparaison, la Voie lactée fait environ 100 000 années-lumière de diamètre, donc ces étoiles sont, relativement parlant, très proche de la Terre. Mais même à cette distance, il est très difficile d'obtenir de bonnes images de la faible lumière réfléchie par les disques, car ils sont éclipsés par la lumière éblouissante de leurs étoiles mères.
Une autre nouvelle observation de SPHERE est la découverte d'un disque tranche autour de l'étoile GSC 07396-00759, trouvé par le sondage SHINE (SpHere INfrared survey for Exoplanets). Cette étoile rouge est membre d'un système d'étoiles multiples également inclus dans l'échantillon DARTTS-S mais, bizarrement, ce nouveau disque semble être plus évolué que le disque riche en gaz autour de l'étoile T Tauri dans le même système, bien qu'ils aient le même âge. Cette différence déroutante dans les échelles de temps évolutives des disques autour de deux étoiles du même âge est une autre raison pour laquelle les astronomes souhaitent en savoir plus sur les disques et leurs caractéristiques.
Les astronomes ont utilisé SPHERE pour obtenir de nombreuses autres images impressionnantes , ainsi que pour d'autres études incluant l'interaction d'une planète avec un disque, les mouvements orbitaux au sein d'un système, et l'évolution temporelle d'un disque.
Les nouveaux résultats de SPHERE, ainsi que les données d'autres télescopes tels que ALMA, révolutionnent la compréhension par les astronomes des environnements autour des jeunes étoiles et des mécanismes complexes de la formation planétaire.
