Une nouvelle image révèle les secrets de la naissance d'une planète

Une nouvelle image spectaculaire publiée aujourd'hui par l'Observatoire Européen Austral (ESO) nous donne des indices sur la façon dont des planètes aussi massives que Jupiter pourraient se former. À l'aide du Very Large Telescope (VLT) de l'ESO et du Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), les chercheurs ont détecté, à proximité d'une jeune étoile, de grands amas de poussière qui pourraient s'effondrer et donner naissance à des planètes géantes.

"Cette découverte est vraiment captivante car elle marque la toute première détection d'amas autour d'une jeune étoile qui ont le potentiel de donner naissance à des planètes géantes", déclare Alice Zurlo, chercheuse à l'université Diego Portales, au Chili, qui a participé aux observations.

Le travail est basé sur une image fascinante obtenue avec l'instrument Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch (SPHERE) sur le VLT de l'ESO qui présente des détails fascinants de la matière autour de l'étoile V960 Mon. Cette jeune étoile est située à plus de 5000 années-lumière dans la constellation de la Licorne et a attiré l'attention des astronomes lorsqu'elle a soudainement augmenté sa luminosité plus de vingt fois en 2014. Les observations de SPHERE réalisées peu après le début de cette "explosion" de luminosité ont révélé que la matière en orbite autour de V960 Mon s'assemble en une série de bras spiraux complexes qui s'étendent sur des distances plus grandes que l'ensemble du système solaire.

Cette découverte a ensuite incité les astronomes à analyser les observations d'archives du même système réalisées avec ALMA, dont l'ESO est partenaire. Les observations du VLT permettent de sonder la surface de la matière poussiéreuse autour de l'étoile, tandis qu'ALMA permet de pénétrer plus profondément dans sa structure. "Avec ALMA, il est devenu évident que les bras spiraux subissent une fragmentation qui entraîne la formation d'amas dont la masse est proche de celle des planètes", explique Alice Zurlo.

Les astronomes pensent que les planètes géantes se forment soit par "accrétion du noyau", lorsque des grains de poussière s'assemblent, soit par "instabilité gravitationnelle", lorsque de grands fragments de matière autour d'une étoile se contractent et s'effondrent. Si les chercheurs ont déjà trouvé des preuves de la validité du premier de ces scénarios, le second n'a guère été étayé.

"Personne n'avait jamais observé une instabilité gravitationnelle à l'échelle d'une planète, jusqu'à présent", explique Philipp Weber, chercheur à l'université de Santiago du Chili, qui a dirigé l'étude publiée aujourd'hui dans The Astrophysical Journal Letters.

"Notre groupe recherche depuis plus de dix ans des signes de la formation des planètes et nous ne pourrions être plus heureux de cette incroyable découverte", déclare Sebastián Pérez, membre de l'équipe, de l'université de Santiago du Chili.

Les instruments de l'ESO aideront les astronomes à dévoiler plus de détails sur ce système planétaire captivant en devenir, et l'Extremely Large Telescope (ELT) de l'ESO jouera un rôle clé. Actuellement en construction dans le désert chilien d'Atacama, l'ELT sera en mesure d'observer le système avec plus de détails que jamais et de recueillir des informations cruciales à son sujet. "L'ELT permettra d'explorer la complexité chimique entourant ces amas, ce qui nous aidera à en savoir plus sur la composition de la matière à partir de laquelle les planètes potentielles se forment", conclut Philipp Weber.

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