Nous avons vu des choses que vous ne croiriez pas. Une exoplanète construisant ses propres lunes

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  • Photo Les astronomes ont pour la première fois repéré ce qui semble être un anneau de matière formant la lune autour d’une jeune exoplanète, et ont décrit leurs découvertes dans un article publié jeudi.

    En orbite autour d’une étoile à 400 années-lumière, PDS 70c est une géante gazeuse semblable à Jupiter d’un autre monde qui est particulièrement intéressante pour les observateurs de la planète. Contrairement à la plupart des autres exoplanètes confirmées, PDS 70c et sa voisine PDS 70b ne sont pas encore complètement développées. À tel point que lorsqu’ils ont été découverts respectivement en 2018 et 2019, c’était la première fois que des chercheurs pouvaient directement imager une protoplanète.

    Les dernières observations ont confirmé que le PDS 70c abrite un autre joyau astronomique : il est entouré d’un nuage de gaz et de poussière dans lequel des satellites prennent lentement forme.

    “Notre travail présente une détection claire d’un disque dans lequel des satellites pourraient se former”, a déclaré Myriam Benisty, première auteure de l’article et chercheuse à l’Université de Grenoble, en France.

    PDS_70c_exoplanète

    A gauche : Image prise par le télescope ALMA du système entourant l’étoile centrale PDS 70. Les anneaux brillants sont là où les planètes, PDS 70b et PDS 70c se forment. A droite : Gros plan sur le point lumineux : le disque lunaire autour du PDS 70c. Crédit d’image : ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Benisty et al. Cliquez pour agrandir

    En 2019, Benisty et ses collègues soupçonnaient avoir entrevu le contour flou d’un disque circumplanétaire autour de l’exoplanète. Maintenant, ils en sont sûrs après avoir pu le voir plus clairement avec le télescope ALMA dans le désert chilien.

    “Nos observations ALMA ont été obtenues à une résolution si exquise que nous avons pu clairement identifier que le disque est associé à la planète et nous sommes en mesure de contraindre sa taille pour la première fois”, a-t-elle déclaré.

    Le disque formant la lune mesure à peu près la même distance de notre Soleil à la Terre en diamètre et possède une masse suffisante pour former jusqu’à trois satellites de la taille de la Lune. Cependant, on ne sait pas combien de lunes finiront par orbiter autour de PDS 70c.

    Les astronomes pensent que les satellites sont créés de la même manière que les planètes. Les particules de gaz et de poussière entrent en collision et s’agglomèrent pour former un disque d’accrétion qui grossit progressivement. Les preuves de ces soi-disant disques circumplanétaires, où naissent les planètes, ont été repérées autour des étoiles, mais les disques circumplanétaires, où naissent les lunes, ont rarement été vus.

    “Ces observations sont vraiment les premières où nous avons pu vraiment identifier la présence d’un disque circumplanétaire – jusqu’à présent, nous n’avions pas de preuve définitive de leur existence”, co-auteur Richard Teague, membre du Harvard & Smithsonian’s Centre d’astrophysique, dit El Reg.

    « Au-delà de cela, nous pouvons mesurer la taille et la masse du disque, fournissant des indices sur la structure interne et la probabilité que ce disque forme des lunes. De plus, comme nous avons des données si merveilleuses sur le disque circumstellaire, nous pouvons placer toutes ces contraintes dans le contexte du disque circumstellaire plus grand pour comprendre si l’environnement est similaire à ceux que les théories prédisent qu’ils sont les plus susceptibles de former des disques circumplanétaires.

    Les chercheurs estiment que les deux exoplanètes, PDS 70c et PDS 70b, fournissent de bons environnements pour étudier les conditions nécessaires à la formation des lunes.

    « L’une des grandes énigmes de ce système est la différence entre les deux planètes. Les deux planètes ont été détectées dans le proche infrarouge, mais seul le PDS 70c semble avoir un disque circumplanétaire clair autour d’elle. Nous voulons mieux comprendre la différence entre ces deux planètes », a ajouté Teague.

    « Est-ce que le PDS 70c affame le PDS 70b, par exemple ? Pourrait-il accumuler tout le matériel du disque circumstellaire avant que le PDS 70b n’ait une chance ? Avoir l’opportunité d’étudier un exemple de disque de formation de lune est formidable, mais [the planetary system] est unique en ce sens qu’il nous permet d’étudier deux, et l’interaction entre eux. ®

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