A quatre cent cinquante années-lumière de la Terre, une jeune étoile brille au centre d'un système d'anneaux concentriques fait de gaz et de poussière, et il produit des planètes, un pour chaque espace dans l'anneau.

Sa découverte a ébranlé les théories sur l'origine du système solaire. Mayer Humi, un scientifique du Worcester Polytechnic Institute, estime qu'il fournit une cible d'étude appropriée pour les théories sur les anneaux protoplanétaires autour des étoiles. La recherche est publiée dans le Journal de physique mathématique .

L'étoile, HL Tauri, est situé dans la constellation du Taureau et a éveillé l'intérêt pour la conjecture de Pierre-Simon Laplace de 1796 selon laquelle les nuages ​​célestes de gaz et de poussière autour de nouvelles étoiles se condensent pour former des anneaux puis des planètes. Une image passionnante de HL Tauri capturée en 2014 par le grand réseau millimétrique d'Atacama est la première fois que des anneaux planétaires sont photographiés avec des détails aussi nets, une confirmation observationnelle de la conjecture de Laplace.

"Nous pouvons observer de nombreux nuages ​​de gaz dans l'univers qui peuvent évoluer vers un système solaire, " a déclaré Humi. " Des données d'observation récentes montrent que les systèmes solaires sont abondants dans l'univers, et certains d'entre eux pourraient abriter différents types de vie."

Hum, aux côtés des plus grands astronomes de l'histoire, s'interroge sur la création des systèmes solaires et leur évolution dans l'univers. Comment se forment-ils et quelle trajectoire suivront-ils à l'avenir ?

"La question fondamentale était et est de savoir comment un nuage de gaz primordial peut évoluer sous sa propre gravitation pour créer un système solaire, " a dit Hum.

Humi utilise les équations d'Euler-Poisson, qui décrivent l'évolution des nuages ​​de gaz, et les réduit de six à trois équations modèles à appliquer aux nuages ​​de gaz en rotation axisymétrique.

Dans le journal, Humi considère le fluide dans le nuage de gaz primordial comme un incompressible, écoulement de fluide stratifié et dérive des solutions dépendantes du temps pour étudier l'évolution des modèles de densité et des oscillations dans le nuage.

Le travail de Humi montre que, avec les bonnes circonstances, des anneaux pourraient se former à partir du nuage de poussière et de gaz, et cela donne foi à l'hypothèse de Laplace de 1796 selon laquelle notre système solaire s'est formé à partir d'un nuage de poussière et de gaz similaire autour du soleil.

"J'ai pu présenter trois solutions analytiques qui démontrent que des anneaux peuvent se former, aperçu qui ne peut pas être obtenu à partir du système d'équations d'origine, " a déclaré Humi. " Le vrai défi est de montrer que les anneaux peuvent évoluer davantage pour créer les planètes. "