Des clichés spectaculaires obtenus par le Very Large Telescope (VLT) au Chili offrent un aperçu unique de la formation des planètes autour de jeunes étoiles. Ces portraits sidérants révèlent des systèmes planétaires naissants qui ressemblent davantage à des galaxies miniatures qu’à des disques de débris. Ils présentent en effet des bras spiraux et des nuages luminescents provenant d’une dense poussière.
Des observations inédites
Christian Ginski, maître de conférences à l’Université de Galway, en Irlande, et auteur principal de trois articles détaillant ces observations, souligne que ces images représentent un changement significatif dans le domaine de l’astronomie. Passant de l’étude intensive de systèmes stellaires individuels à une vision d’ensemble de vastes régions de formation d’étoiles, ces clichés encadrent plus de 80 jeunes étoiles accompagnées de leurs disques de formation planétaire.
Obtenues grâce à l’instrument SPHERE du Very Large Telescope, qui est équipé d’un système d’optique adaptative, ces photos ont également permis d’obtenir des détails sur des étoiles deux fois moins massives que le soleil, ce qui constitue une prouesse technique inédite.
Pour compléter ces observations, le spectrographe X-shooter du VLT et le Large Millimeter/submillimeter Array d’Atacama ont fourni des informations cruciales sur la masse des étoiles hébergeant ces systèmes planétaires en formation, ainsi que sur la quantité de poussière environnante.
Ces jeunes étoiles et leurs planètes en gestation proviennent de trois régions principales de formation stellaires de la Voie lactée : les nuages de gaz Taurus et Chameleon I, situés à environ 600 années-lumière de la Terre, ainsi que le nuage de gaz Orion, plus éloigné à environ 1 600 années-lumière.
Une grande diversité
Les chercheurs ont observé une diversité étonnante de disques formant des planètes, chacun présentant des caractéristiques uniques en fonction de son site d’origine.
Par exemple, dans le nuage d’Orion, des groupes d’étoiles entourées de disques planétaires faibles ont été repérés. De manière intrigante, certaines des étoiles les plus massives de la région possèdent des disques de forme inhabituelle, suggérant la présence de planètes massives ayant un impact gravitationnel significatif sur leur environnement.
Parmi ces disques, certains présentent des structures en forme de bras spiraux massifs qui sont probablement le résultat des mouvements complexes des planètes en formation orbitant autour de l’étoile. Ces bras spiraux pourraient être induits par l’influence gravitationnelle des planètes en développement.
D’autres montrent la présence d’anneaux et de grandes cavités. Ces caractéristiques suggèrent que la formation de planètes est en cours. Les planètes en développement dans ces zones peuvent en effet créer des perturbations gravitationnelles, creusant des cavités et formant des structures annulaires dans le disque.
En revanche, d’autres disques semblent uniformes, sans présenter de structures particulièrement distinctes. Ils peuvent être considérés comme « fluides » et « inactifs » dans le sens où ils ne montrent pas les signes évidents de formations planétaires ou d’autres perturbations dynamiques.
Les chercheurs espèrent que l’entrée en service du futur Télescope géant européen, au Chili, permettra d’obtenir des images encore plus détaillées, ce qui offrirait la possibilité de détecter de petites planètes rocheuses dans les régions intérieures de ces systèmes planétaires en émergence.
Les trois articles décrivant les observations ont été publiés dans la revue Astronomy & Astrophysics.
