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Une planète en formation observée pour la première fois

La toute première image d'une protoplanète en formation dans le disque de poussière d'une jeune étoile a été obtenue à l'aide de SPHERE, un instrument de détection d'exoplanètes installé sur le Très Grand Télescope de l'ESO (Observatoire européen austral) au Chili.

Un texte d'Alain Labelle

La planète naissante trace un chemin à travers le disque de gaz et de poussière qui entoure la très jeune étoile PDS 70.

Les premières données obtenues laissent à penser que cette planète, nommée PDS 70b, est dotée d’une atmosphère nuageuse.

C’est une équipe internationale d’astronomes menée par des scientifiques de l’Institut Max Planck d'astronomie de Heidelberg, en Allemagne, qui en a fait l’annonce.

SPHERE a par ailleurs permis à l’équipe de mesurer la brillance de la planète à différentes longueurs d’onde, ce qui a conduit à la détermination des propriétés de son atmosphère.

La vidéo qui suit explique en anglais la présente observation :

Beaucoup plus grosse que Jupiter

La planète apparaît sous la forme d’un point brillant situé à droite de la zone centrale et sombre de l’image. Elle se situe à quelque 3 milliards de kilomètres de l’étoile centrale, une distance qui équivaut à celle qui sépare Uranus du Soleil.

Les données recueillies montrent que PDS 70b est une géante gazeuse dotée d’une masse supérieure à plusieurs fois la masse de Jupiter, la plus grosse planète de notre Système solaire.

La température de surface de la planète avoisine les 1000 degrés Celsius, ce qui est largement supérieur à celle de toute planète de notre Système solaire.

L’image expliquée

La région sombre au centre de l’image témoigne de l’utilisation d’un coronographe, un type de lunette qui bloque la lumière aveuglante en provenance d’une étoile et qui permet d’étudier sa couronne.

Cette lunette astronomique a permis aux astronomes de détecter le disque de luminosité entourant l’étoile ainsi que son compagnon planétaire.

Sans ce « masque », la faible lueur issue de la planète se trouverait noyée dans l’intense luminosité de PDS 70.

« À ce jour toutefois, seule une poignée d’observations ont conduit à la détection de protoplanètes en leur sein », explique Miriam Keppler, l’astronome qui dirige l’équipe à l’origine de la découverte de la protoplanète PDS 70b.

Une planète scrutée dans le détail

Les astronomes observent depuis quelques mois le jeune compagnon planétaire de PDS 70 dans le détail. Déjà, ils ont réussi à capter cette spectaculaire image et ont obtenu un spectre de la planète. L’analyse de ce spectre conduit à penser que son atmosphère est nuageuse.

La planète a sculpté un disque de transition percé en son centre. Ces trous internes sont connus depuis des décennies et attribués aux interactions entre disque et planète. Il est désormais possible d’observer la planète.

« Les résultats de Keppler ouvrent une nouvelle fenêtre de compréhension sur les premières étapes de l’évolution planétaire », explique André Müller, chef d’une seconde équipe chargée d’étudier la jeune planète à l’Institut Max Plank.

Une meilleure compréhension des propriétés physiques et atmosphériques de la planète permet aux astrophysiciens de tester les modèles théoriques de la formation des planètes.

Les détails de ces travaux sont l'objet de deux études publiées dans la revue Astronomy & Astrophysics.