Découverte de l’existence de disques circumplanétaires
Une équipe internationale de chercheurs menée par l’Université de Monash (Melbourne), à laquelle a participé Olivier Absil, chercheur qualifié FRS/FNRS au STAR Institute de l’ULiège (Faculté des Sciences), prouve l’existence de disques circumplanétaires. Ces disques de gaz et poussières qui entourent des planètes naissantes, ont été prédits par les modèles théoriques de formation planétaire depuis plusieurs décennies. Cette découverte importante permet ainside mieux comprendre comment les planètes géantes de notre système solaire se sont formées. Ces résultats ont fait l’objet d’une publication dans Astrophysical Journal Letters.
C
ette étude internationale menée par Valentin Christiaens, diplômé de l’ULiège et actuellement chercheur postdoctoral à la Monash School of Physics and Astronomy (Australie) fournit les premières preuves de l’existence de disques circumplanétaires. L'étude qui vient d’être publiée dans l'Astrophysical Journal Letters (1)s'est concentrée sur un système planétaire encore en cours de formation (âgé de quelques millions d'années seulement), situé à 370 années-lumière du système solaire.
"Ces résultats nous aident à comprendre comment notre système solaire vieux de 4,6 milliards d'années a vu le jour et comment nous en sommes arrivés là ", explique Valentin Christiaens. Pour mener à bien ses observations, l'équipe de recherche a eu recours à l’instrument SINFONI au Very Large Telescope (ESO, Chili) afin d’obtenir des images en infrarouges de différentes longueurs d'onde d'une planète géante naissante. "Ces observations et la méthode innovante que nous avons mis en place nous ont permis de fournir la première preuve de l’existence d'un disque de gaz et de poussière qui entoure une planète - connu sous le nom de disque circumplanétaire. »
« Une planète naissante est très difficile à observer contrairement à l'étoile autour de laquelle elle orbite, explique Olivier Absil, directeur du PsiLab (STAR Institute). Nous avons dû modeler et soustraire l’éclat lumineux de l’étoile afin de pouvoir discerner la planète en formation. L’analyse de la lumière infrarouge de la planète nous a ensuite permis de déduire la présence d’un disque circumplanétaire. En dépit d'une recherche intensive, ces objets avaient jusqu’à présent échappé à toute détection. »
Les caractéristiques des grandes lunes de Jupiter découvertes par Galilée (Io, Calysto, Ganymède et Europa) et de celles d’autres géantes gazeuses, ont longtemps suggéré aux chercheurs qu’elles étaient nées dans un tel type de disque.
Les modèles théoriques et les simulations numériques de ces dernières décennies ont consolidé cette hypothèse. Cette découverte suggère donc que les modèles théoriques de formation de planètes géantes ne sont donc pas trop loin du compte.
Ce résultat est l'aboutissement d'une longue traque de disques circumplanétaires. "Notre travail ajoute une autre pièce au puzzle de la formation des planètes géantes, dont la première pièce a été posée par Galilée il y a quatre siècles via la découverte des quatre lunes majeures de Jupiter, conclu Valentin Christiaens.
Image infrarouge de la planète naissante PDS 70 b et son disque circumplanétaire, au sein d'un large disque protoplanétaire entourant l'étoile (la position de celle-ci est indiquée par un astérisque). La taille du Système Solaire est donnée en guise de comparaison. Crédits: V. Christiaens et al. / ESO
Référence scientifique
(1) Evidence for a Circumplanetary Disk around Protoplanet PDS 70 b
Valentin Christiaens1, Faustine Cantalloube2, Simon Casassus3, Daniel J. Price1, Olivier Absil4, Christophe Pinte1,Julien Girard5, and Matias Montesinos6,7,8
1School of Physics and Astronomy, Monash University, VIC 3800, Australia
2MPIA, Heidelberg, Germany
3Departamento de Astronomia, Universidad de Chile, Santiago, Chile
4STAR institute, Université de Liège, Liège, Belgium
5Space Telescope Science Institute, Baltimore, MD USA
6Instituto de Física y Astronomía, Universidad de Valparaíso, Chile
7CASSACA, National Astronomical Observatories, Beijing, People’s Republic of China
8Núcleo Milenio de Formación Planetaria, Chile
