Des astronomes grenoblois capturent des images rares de disques formant des planètes autour des étoiles

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FIL INFO – C’est une première. Une équipe internationale d’astronomes, dont des chercheurs de l’Institut de planétologie et d’astrophysique de Grenoble, ont réussi à capturer des images des bords intérieurs de disques formant des planètes situés à des centaines d’années-lumière. Des clichés qui apportent un éclairage nouveau sur la formation des systèmes planétaires.

 

 

« Je suis ravi que nous ayons main­te­nant pour la pre­mière fois quinze de ces images », se féli­cite le cher­cheur Jacques Kluska, auteur prin­ci­pal de l’étude réa­li­sée par une équipe inter­na­tio­nale d’as­tro­nomes1Fruit d’une col­la­bo­ra­tion entre l’Institut de pla­né­to­lo­gie et d’astrophysique de Grenoble (Ipag) et l’ins­ti­tut d’astronomie de l’université KU Leuven à Louvain en Belgique. dont des cher­cheurs de l’Institut de pla­né­to­lo­gie et d’astrophysique de Grenoble (Ipag). Les images en ques­tion ? Celles de disques de pous­sières et de gaz, « de forme simi­laire à un disque vinyle » qui se forment autour de jeunes étoiles.

 

Des photos inédites de disques planétaires révélées par des astronomes grenoblois

© Jacques Kluska et al.

 

D’une pré­ci­sion inéga­lée, ces der­nières apportent un éclai­rage nou­veau sur la for­ma­tion des sys­tèmes pla­né­taires, y com­pris le nôtre. Tout par­ti­cu­liè­re­ment durant cette phase très loin­taine où des grains de pous­sière peuvent se trans­for­mer en corps plus gros pour for­mer fina­le­ment des pla­nètes. Une avan­cée impor­tante publiée le 30 avril 2020 dans la revue Astronomy & Astrophysics.

 

 

Des images inédites obtenues grâce à la combinaison de techniques

 

Avant cette étude, les grands téles­copes à miroir unique per­met­taient déjà d’ob­te­nir des pho­to­gra­phies de ces disques pla­né­taires ou pro­to­pla­né­taires. Mais, comme le sou­ligne Jacques Kluska, « ces ins­tru­ments ne peuvent pas cap­tu­rer leurs moindres détails ».

 

Ainsi, « sur ces images, les régions proches de l’é­toile, où se forment les pla­nètes rocheuses, ne sont cou­vertes que par peu de pixels », explique le scien­ti­fique. Or jus­te­ment, « nous avions besoin de visua­li­ser ces détails pour pou­voir iden­ti­fier les modèles qui pour­raient tra­hir la for­ma­tion des pla­nètes et carac­té­ri­ser les pro­prié­tés des disques », pré­cise-t-il encore.

 

Le Very Large Telescope (VLT) situé sur Cerro-Paranal à 2600 m d’al­ti­tude dans le désert d’Atacama au Chili. © ESO/F. Kamphues

 

Comment les astro­nomes sont-ils par­ve­nus à leurs fins ? En com­bi­nant plu­sieurs tech­niques, comme le détaille l’astronome gre­no­blois Jean-Philippe Berger, membre du consor­tium et expert en charge des tra­vaux d’in­ter­fé­ro­mé­trie réa­li­sés avec l’ins­tru­ment Pionier de l’Observatoire euro­péen aus­tral (Eso).

 

« L’inter­fé­ro­mé­trie infra­rouge est cou­ram­ment uti­li­sée pour décou­vrir les moindres détails des objets astro­no­miques. La com­bi­nai­son de cette tech­nique avec des mathé­ma­tiques avan­cées nous per­met enfin de trans­for­mer les résul­tats de ces obser­va­tions en images », se réjouit-il. Avant de pré­ci­ser que « cette tech­nique de recons­truc­tion mathé­ma­tique est simi­laire à la façon dont la pre­mière image d’un trou noir a été cap­tu­rée ».

 

 

Des irrégularités intrigantes

 

Comment inter­pré­ter les tâches plus ou moins lumi­neuses sur ces cli­chés ? « Cela fait allu­sion aux pro­ces­sus qui peuvent conduire à la for­ma­tion de la pla­nète », explique Jean-Philippe Berger. Ainsi, « il pour­rait y avoir des insta­bi­li­tés dans le disque qui peuvent conduire à des tour­billons où le disque accu­mule des grains de pous­sière spa­tiale qui peuvent se déve­lop­per et évo­luer vers une pla­nète », cite-t-il en exemple.

 

Des photos inédites de disques planétaires révélées par des astronomes grenoblois

Les disques pro­to­pla­né­taires autour de l’é­toile HD45677. Les orbites figurent pour réfé­rence. La lumière de l’é­toile est fil­trée pour obte­nir une image plus détaillée du disque. © Jacques Kluska et al.

Voilà pour­quoi l’équipe va effec­tuer des recherches sup­plé­men­taires pour iden­ti­fier ce qui pour­rait être à l’o­ri­gine de ces irrégularités.

 

Mais pas seule­ment. Les astro­nomes comptent aussi réa­li­ser de nou­velles obser­va­tions pour obte­nir encore plus de détails. Voire même, espèrent-ils, assis­ter direc­te­ment à la for­ma­tion de pla­nètes dans les régions des disques proches de l’étoile.

 

Onze autres disques autour d’autres types d’é­toiles plus anciennes sont éga­le­ment à l’é­tude. « Car on pense que ceux-ci pour­raient éga­le­ment faire ger­mer des pla­nètes », justifient-ils.

 

Véronique Magnin

 

 

1  Fruit d’une col­la­bo­ra­tion entre l’Institut de pla­né­to­lo­gie et d’astrophysique de Grenoble (Ipag) et l’ins­ti­tut d’astronomie de l’uni­ver­sité KU Leuven à Louvain en Belgique.

 

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