Image incroyable de la naissance en cours d'une lune autour d'une exoplanète !
En 2018 et 2019, des astronomes découvraient deux planètes en formation autour de l'étoile PDS70. À l'époque, on supposait que ces deux planètes étaient entourées d'un disque de poussière, lieu de naissance présumé des satellites naturels ! Aujourd'hui, Alma confirme la présence d'un disque qui entoure l'exoplanète PDS 70c, à l'intérieur duquel il pourrait se former jusqu'à trois lunes. Les explications de Myriam Benisty, chercheuse à l'université de Grenoble (France) et à l'université du Chili, qui a dirigé cette étude. L'observatoire Alma a confirmé l'existence d'un disque circumplanétaire entourant l'exoplanète PDS 70c, l'une des deux planètes géantes, semblables à Jupiter, qui est en orbite autour d'une étoile située à près de 400 années-lumière. Les observations d'Alma ont également permis de découvrir que ce disque a, à peu près, le même diamètre que la distance entre notre Soleil et la Terre et une « "masse suffisante pour former jusqu'à trois satellites comme la Lune" », explique Myriam Benisty, chercheuse à l'université de Grenoble (France) et à l'université du Chili, qui a dirigé les nouveaux travaux publiés aujourd'hui dans The Astrophysical Journal Letters. Comme le souligne le communiqué de presse de l'ESO, ces résultats ne sont pas seulement essentiels pour découvrir comment les lunes se forment. Une opportunité unique d'observer et d'étudier les processus de formation des planètes et des satellites "« Ces nouvelles observations sont également extrêmement importantes pour tester les théories sur la formation des planètes qui ne pouvaient pas être vérifiées jusqu'à présent "», explique Jaehan Bae, chercheur au Earth and Planets Laboratory de la Carnegie Institution for Science, aux États-Unis, et auteur de l'étude. Ce que l'on sait de la formation des planètes, c'est qu'elles se forment dans des disques de poussière autour de jeunes étoiles, creusant des cavités en accrétant de la matière de ce disque circumstellaire pour croître. Dans le même temps, le gaz et la poussière du disque circumplanétaire peuvent s'assembler en corps de plus en plus grands par le biais de collisions multiples, ce qui conduit finalement à la naissance de lunes. Une cartographie très détaillée à l'aide du futur télescope géant de l'ESO Les dernières observations d'Alma ont maintenant permis aux astronomes d'obtenir des informations supplémentaires sur le système. Ce système planétaire sera compris de manière encore plus approfondie grâce à l'Extremely Large Telescope (ELT) de l'ESO, actuellement en construction sur le Cerro Armazones, dans le désert chilien d'Atacama. Futura a interviewé Myriam Benisty, chercheuse à l'Université de Grenoble (France) et à l'Université du Chili, qui a dirigé les nouveaux travaux publiés aujourd'hui dans The Astrophysical Journal Letters. Myriam Benisty : Nos premières observations publiées en 2019 apportaient des indices de la présence d'un disque circumplanétaire autour de PDS 70c, mais nous ne pouvions pas en être certains, car le disque en question n'était pas détaché, séparé de l'environnement circumstellaire qui l'entoure. Futura : Ce n’est pas la première fois qu'Alma observe PDS 70C. Qu’apportent de plus ces nouvelles observations ? Nous avons obtenu par la suite des observations à plus haute résolution, permettant d'imager des détails plus fins, et ainsi avons pu détecter le disque autour de la planète, séparé du disque autour de l'étoile. Myriam Benisty : Oui, en effet, ces observations sont bien plus fines en résolution. Futura : Techniquement, par rapport aux observations précédentes, ces dernières observations sont-elles plus fines en matière de résolution ou autre ? Nos observations avec Alma ont été obtenues à une résolution si fine que nous avons pu clairement identifier que le disque est associé à la planète et nous sommes capables de déterminer sa taille pour la première fois. Myriam Benisty : À ce stade, nous pouvons dire que le disque autour de PDS 70c a la capacité pour former des lunes. Futura : Que peut-on dire de cette « future » lune et peut-on faire une analogie avec le Système solaire ? La paire de planètes PDS 70b et PDS 70c rappelle Jupiter-Saturne, deux planètes géantes avec un réservoir de matière à l'intérieur de leurs orbites (où pourraient se former des planètes de type terrestre) et à l'extérieur de leurs orbites (où d'autres géantes pourraient se former). Futura : Quelle est la prochaine étape de vos recherches ? Voir une lune émerger de ce disque de poussière ? Myriam Benisty : Avec les instruments que l'on a actuellement, il est impossible d'observer une lune dans ce disque de poussière. Nos prochains objectifs sont de caractériser les propriétés physiques et chimiques du disque, c'est-à-dire de déterminer les caractéristiques de ces poussières et la composition chimique de la matière proche des deux planètes, et d'étudier les mécanismes d'accrétion de matière sur la planète.