De nouveaux travaux d'une équipe internationale d'astronomes, dont Jaehan Bae de Carnegie, ont utilisé des données d'archives de radiotélescopes pour développer une nouvelle méthode permettant de trouver de très jeunes planètes extrasolaires. Leur technique a confirmé avec succès l'existence de deux planètes de la masse de Jupiter précédemment prédites autour de l'étoile HD 163296. Leurs travaux sont publiés par le Lettres de revues astrophysiques .

Parmi les milliers d'exoplanètes découvertes par les astronomes, seulement une poignée sont dans leurs années de formation. Trouver plus de bébés planètes aidera les astronomes à répondre aux nombreuses questions en suspens sur la formation des planètes, y compris le processus par lequel notre propre système solaire a vu le jour.

Les jeunes étoiles sont entourées de disques rotatifs de gaz et de poussière à partir desquels se forment les planètes. Les 60 antennes du radiotélescope de l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, ALMA, ont pu imager ces disques avec une clarté jamais vue auparavant.

L'équipe de recherche, comprenant l'auteur principal Richard Teague et le co-auteur Edwin Bergin de l'Université du Michigan, Tilman Birnstiel de l'Université Ludwig Maximilian de Munich, et Daniel Foreman-Mackey du Flatiron Institute – ont utilisé les données d'archives ALMA pour démontrer que les anomalies de la vitesse du gaz dans ces disques protoplanétaires en rotation peuvent être utilisées pour indiquer la présence de planètes géantes.

D'autres techniques pour trouver des bébés planètes dans les disques entourant les jeunes étoiles sont basées sur des observations de l'émission provenant des particules de poussière d'un disque. Mais la poussière ne représente qu'un pour cent de la masse d'un disque, l'équipe a donc décidé de se concentrer plutôt sur le gaz qui constitue 99 % d'un jeune disque.

Leur nouvelle technique se concentre sur le mouvement du gaz, Sonder les gradients de pression radiale dans le gaz pour voir la forme des perturbations, comme des tourbillons et des tourbillons dans un lit de cours d'eau rocheux, permettant aux astronomes de déterminer plus précisément les masses et les emplacements de toutes les planètes intégrées dans le disque.

Leur nouvelle méthode a confirmé avec succès l'existence précédemment prédite de deux planètes de la masse de Jupiter autour de HD 163296. Elles orbitent à des distances de 83 et 137 fois celles entre le Soleil et la Terre, bien que leur étoile hôte soit beaucoup plus brillante que notre propre Soleil.

"Bien que la poussière joue un rôle important dans la formation de la planète et nous fournisse des informations inestimables, c'est le gaz qui représente 99% de la masse des disques protoplanétaires. Il est donc crucial d'étudier la cinématique, ou mouvement, du gaz pour mieux comprendre ce qui se passe dans les disques que nous observons, " a expliqué Bae.

"Cette méthode fournira des preuves essentielles pour aider à interpréter les images de poussière à haute résolution provenant d'ALMA. De plus, en détectant des planètes à ce stade jeune, nous avons la meilleure opportunité à ce jour de tester comment leurs atmosphères se forment et quelles molécules sont livrées dans ce processus, ", a déclaré l'auteur principal Teague.