Flux de gaz uniques

Teague et ses collègues ont vu le gaz se déplacer des couches supérieures vers le milieu du disque à trois endroits différents. "Ce qui se passe très probablement, c'est qu'une planète en orbite autour de l'étoile repousse le gaz et la poussière, ouvrant une brèche, " expliqua Teague. " Le gaz au-dessus de la brèche s'effondre alors dedans comme une chute d'eau, provoquant un écoulement rotatif de gaz dans le disque."

C'est la meilleure preuve à ce jour qu'il y a effectivement des planètes en train de se former autour de HD 163296. Mais les astronomes ne peuvent pas dire avec une certitude à cent pour cent que les flux de gaz sont causés par des planètes. Par exemple, le champ magnétique de l'étoile pourrait également provoquer des perturbations dans le gaz. "À l'heure actuelle, seule une observation directe des planètes pourrait écarter les autres options. Mais les schémas de ces flux de gaz sont uniques et il est très probable qu'ils ne peuvent être causés que par des planètes, " a déclaré le co-auteur Jaehan Bae de la Carnegie Institution for Science, qui a testé cette théorie avec une simulation informatique du disque.

L'emplacement des trois planètes prédites dans cette étude correspond aux résultats de l'année dernière :elles sont probablement situées à 87, 140 et 237 UA. (Une unité astronomique—AU—est la distance moyenne de la Terre au Soleil.) La planète la plus proche de HD 163296 est calculée pour être la moitié de la masse de Jupiter, la planète du milieu est la masse de Jupiter, et la planète la plus éloignée est deux fois plus massive que Jupiter.

Atmosphères de la planète

Les flux de gaz de la surface vers le plan médian du disque protoplanétaire ont été prédits par des modèles théoriques depuis la fin des années 90, mais c'est la première fois qu'on les observe. Non seulement ils peuvent être utilisés pour détecter les planètes infantiles, ils façonnent également notre compréhension de la façon dont les planètes géantes gazeuses obtiennent leur atmosphère.

"Les planètes se forment dans la couche médiane du disque, le soi-disant plan médian. C'est un endroit froid, à l'abri du rayonnement de l'étoile, " Teague a expliqué. " Nous pensons que les lacunes causées par les planètes apportent du gaz plus chaud des couches externes plus chimiquement actives du disque, et que ce gaz formera l'atmosphère de la planète."

Teague et son équipe ne s'attendaient pas à ce qu'ils puissent voir ce phénomène. "Le disque autour de HD 163296 est le disque le plus brillant et le plus grand que nous puissions voir avec ALMA, " a déclaré Teague. "Mais ce fut une grande surprise de voir réellement ces flux de gaz si clairement. Les disques semblent être beaucoup plus dynamiques qu'on ne le pensait."

"Cela nous donne une image beaucoup plus complète de la formation des planètes que nous n'avons jamais rêvé, " a déclaré le co-auteur Ted Bergin de l'Université du Michigan. " En caractérisant ces flux, nous pouvons déterminer comment naissent des planètes comme Jupiter et caractériser leur composition chimique à la naissance. Nous pourrions peut-être l'utiliser pour retracer le lieu de naissance de ces planètes, car ils peuvent se déplacer pendant la formation.