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Les astronomes utilisant le puissant système d’imagerie exoplanétaire du télescope Subaru sur le Mauna Kea ont révélé le tout premier regard sur les premières étapes de la formation d’une planète semblable à Jupiter dans un système solaire lointain.
L’emplacement de la planète émergente et les modèles environnants de matière dans le disque de poussière et de gaz entourant l’étoile AB Aurigae suggèrent également une méthode alternative de formation de la planète, différente de celle qui aurait été à l’œuvre dans notre propre système solaire.
Les résultats se trouvent dans un article scientifique publié cette semaine dans la revue Nature Astronomy.
Lorsque l’auteur principal Thayne Currie a fait la détection pour la première fois en 2016, il ne croyait pas vraiment qu’il s’agissait d’une planète nouvellement formée. Il s’est donc assis sur la découverte et a attendu des données supplémentaires pour confirmation.
“Cela a demandé beaucoup de patience”, a déclaré Currie.
Au fil du temps, la qualité des observations augmentant, il est devenu clair qu’il s’agissait bien d’une protoplanète rarement vue, ou d’une planète nouvellement formée. En 2020, a-t-il dit, il pourrait presque voir la nouvelle planète sans avoir à combler les lacunes de données avec des calculs supplémentaires.
Pendant ce temps, deux autres équipes d’astronomie, l’une en Arizona et l’autre au Chili, ont publié des articles sur le disque autour d’AB Aurigae. Mais ils n’ont pas été en mesure de signaler l’existence de la protoplanète.
Currie, un astronome Subaru qui travaille également pour le centre de recherche NASA-Ames, a crédité les conditions d’observation supérieures au sommet du Mauna Kea et la technologie de pointe et le soutien du personnel au télescope Subaru pour permettre à la découverte de se produire.
L’instrument d’optique adaptative extrême de Subaru, SCExAO, permet des images plus nettes car il élimine la turbulence dans notre atmosphère tout en bloquant la lumière des étoiles. Les scientifiques ont également utilisé des images du télescope spatial Hubble.
« L’une des forces du SCExAO est qu’il continue d’évoluer au fil des années pour répondre aux besoins de nos observateurs. Nous avons pu confirmer cette découverte grâce aux récentes mises à niveau de notre instrument », a déclaré le scientifique et co-auteur du SCExAO Julien Lozi dans un communiqué.
Publiée lundi dans l’article de Currie et d’un groupe international de 32 co-auteurs, la découverte pourrait aider à expliquer l’histoire et les caractéristiques des planètes extrasolaires observées autour d’autres étoiles et offrir une alternative au modèle standard de formation des planètes.
Dans le modèle standard, une grande planète gazeuse semblable à Jupiter commence par un noyau rocheux dans un disque autour d’une jeune étoile. Ce noyau recueille ensuite le gaz du disque au fur et à mesure qu’il se transforme en une planète géante.
Bien que ce modèle corresponde à la création des planètes de notre voisinage, il n’explique pas exactement toutes les exoplanètes qui ont été découvertes à des distances plus éloignées de leurs étoiles. Beaucoup d’entre eux tournent autour de leurs étoiles à des distances supérieures à la planète la plus éloignée de notre système solaire, Neptune, autour du soleil.
C’est le cas de la protoplanète récemment découverte AB Aur b, qui se trouve à une distance d’AB Aurigae trois fois supérieure à la distance entre le soleil et Neptune.
Selon l’article, les structures en spirale à proximité du disque correspondent à un modèle de formation planétaire dans lequel la planète se forme directement à partir de l’effondrement gravitationnel de la matière environnante.
Currie a déclaré que cette théorie de «l’instabilité du disque» avait été proposée dans les années 50 et 60, mais abandonnée plus tard à la suite de recherches supplémentaires sur la formation de géantes gazeuses comme Jupiter et Saturne. Les preuves, a-t-il dit, suggèrent maintenant que ce modèle est une fois de plus une alternative viable au modèle standard de formation des planètes.
La dernière découverte n’est que la deuxième protoplanète identifiée par les astronomes et la plus jeune dans ses stades de développement. L’étoile naissante AB Aurigae n’a que quelques millions d’années, et la protoplanète émergente n’a peut-être que quelques milliers d’années.