Photo : La structure en anneau dans le disque autour de GW Orionis
Il y a vingt-cinq ans, la découverte d'une exoplanète – une planète hors du système solaire – faisait encore l'actualité mondiale. Le compteur s'élève désormais à plus de 4000 exemplaires confirmés et chaque astronome est convaincu que ce n'est que la pointe de l'iceberg.
Le processus de formation des planètes est largement connu. Une étoile est formée à partir d'un nuage originel de gaz et de poussière. La matière restante se dépose dans un disque, perpendiculaire au sens de rotation de la jeune étoile. Les fluctuations de densité font que le matériau de ce disque « protoplanétaire » s'agglutine localement. Cela crée finalement des planètes qui sont toutes dans le même plan orbital.
Mais au moins la moitié des étoiles ont un ou plusieurs compagnons. Dans ce cas, qu'arrive-t-il à ce disque protoplanétaire ? C'est là que GW Orionis entre dans l'histoire. Ce système se compose de trois étoiles, qui ne sont pas dans le même plan. Parce qu'ils sont de jeunes stars, leur disque est toujours en vue.
Une équipe internationale d'astronomes, dont Jacques Kluska et Cyprien Lanthermann de l'Institut d'astronomie de la KU Leuven, surveille ce système depuis 2008. Observations avec le Very Large Telescope (VLT) de l'Observatoire européen austral (ESO) et de l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) montrent l'effet dévastateur de ce ménage à trois stellaire sur le disque. Le disque est déformé et éclaté en plusieurs anneaux.
La bonne chose à propos de la recherche, publiée la semaine dernière dans Science apparu est que les scientifiques peuvent aussi théoriquement expliquer la déchirure discale observée. Des simulations informatiques montrent comment la danse gravitationnelle des trois étoiles divise effectivement le disque en plusieurs anneaux, même la forme de l'anneau intérieur correspondant aux observations.
Les chercheurs s'intéressent principalement à l'anneau intérieur. Il est incliné par rapport au disque anti-poussière d'origine. Stefan Kraus, chef d'équipe, professeur d'astrophysique à l'Université d'Exeter :"Nos images montrent un cas extrême où le disque n'est pas plat, mais déformé, montrant un anneau qui s'est détaché du disque".
Droite :l'anneau intérieur projette une ombre sur le reste du disque. A gauche :une impression artistique de la partie centrale du disque, y compris l'anneau (voir aussi la vidéo ci-dessous pour voir cela dans une animation).
Les chercheurs ont conclu de leurs observations que la poussière est présente dans cet anneau intérieur pour 30 masses de la Terre. Plus que suffisant pour modéliser certaines exoplanètes. Ils auraient un profil spécifique, car ils se déplacent sur des chemins larges et inclinés. La chasse aux exoplanètes autour de GW Orionis a donc commencé.
GW Orionis pourrait alors servir de modèle pour un phénomène peut-être plus courant dans l'univers. L'équipe Kraus espère le Extremely Large Telescope , le successeur du VLT qui devrait entrer en vigueur vers 2025, pour explorer davantage cette possible nouvelle classe d'exoplanètes.
