Incroyable : ALMA dévoile des planètes en gestation

Jets, bubbles and bursts of light in Taurus
Sur cette image réalisée par le télescope spatial Hubble, on découvre l’environnement tumultueux de HL-Tauri, très jeune étoile indiscernable dans le visible, entourée d’un disque protoplanétaire

Jamais le processus de formation de planètes n’avait observé avec autant de détails !

Voici une image qui fera certainement date. Obtenue avec ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), vaste réseau d’antennes déployées sur le plateau Chajnandor (Chili), à 5 000 m d’altitude, ici presque au maximum de ses capacités, nous découvrons une très jeune étoile entourée de plusieurs anneaux concentriques constitués de gaz et de poussières. Jamais encore, semblable processus ne fut observé avec autant d’acuité. Les chercheurs qui ont participé à cette campagne d’observation comme Catherine Vlahakis, l’avouent : « Quand nous avons regardé cette image pour la première fois, nous avons été sidérés par le niveau spectaculaire de détails. Nous étions sans voix. » L’adjointe du programme scientifique d’ALMA et responsable d’ALMA Long Baseline Campaign poursuit « HL Tauri n’a pas plus d’un million d’années et son disque apparaît déjà plein de planètes en formation. Cette seule image va révolutionner les théories de la formation planétaire ».

HL Tauri est donc extrêmement jeune, d’ailleurs, souligne Frédéric Gueth, chercheur au CNRS, « techniquement (elle) n’est même pas encore une étoile, elle se situe dans une phase préséquence principale et les réactions thermonucléaires ne se sont pas encore déclenchées »… Les astronomes sont plutôt surpris, car ils ne s’attendaient pas à observer un processus de formation planétaire aussi avancé autour d’un astre qui n’est pas encore sorti de son cocon.

disque protoplanètaire ALMA
Sur cette image la plus précise jamais réalisée avec Alma, on distingue le disque protoplanétaire qui entoure la jeune étoile HL-Tauri, distante de 450 années-lumière. Ces nouvelles observations révèlent des structures dans le disque jamais observé auparavant et dévoilent même les emplacements possibles des planètes en formation dans les zones sombres au cœur du système

Comme son nom le suggère, HL Tauri figure dans la constellation du Taureau (Taurus), au sein d’un nuage moléculaire situé dans notre voisinage, à seulement 450 années-lumière de nous. Bien que relativement proche, l’étoile en gestation est pour le moment résolument invisible à l’œil nu, il faudra encore patienter quelques millions d’années (peut-être moins) avant qu’elle ne déchire son placenta… En attendant, pour distinguer ce qui s’y trame à travers sa membrane de gaz et de poussière qui l’enveloppe, un réseau d’antennes aussi important et puissant que celui d’ALMA, sensible aux longueurs d’onde millimétriques et submillimétriques, est requis.

Les chercheurs ont le bonheur de suivre en direct (il n’y a que 450 ans de décalage, soit une broutille à l’échelle cosmique…) la naissance d’un système planétaire. La rotation de l’astre a aplati la matière qui l’entoure dans un disque lequel est d’ores et déjà subdivisé en anneaux. Il est fort possible que des protoplanètes géantes creusent leurs sillons, nettoyant tout, progressivement, sur leur orbite. Nous sommes plus que jamais spectateurs d’un processus qui s’est produit autour du bébé solaire, il y a déjà 4,56 milliards d’années.

« La plupart de ce que nous connaissons aujourd’hui à propos de la formation planétaire est basée sur la théorie » résume Tim de Zeeuw, directeur général de l’ESO, « des images avec ce niveau de détails n’étaient possibles jusqu’à présent que par des simulations numériques ou des vues d’artistes. Cette image de haute résolution de l’étoile HL Tauri révèle ce qu’ALMA est capable de réaliser quand il opère dans sa plus grande configuration et ouvre la voie à une nouvelle ère pour notre exploration de la formation des étoiles et des planètes ».

Ne vivons-nous pas une époque formidable ? On peut être fiers d’avoir participé, en tant qu’Européens (certes de façon indirecte), au financement de ces mégas structures telles qu’ALMA, VLT et bientôt l’E-ELT — sans oublier Rosetta, LHC, Planck, Gaia, etc. — qui nous éclairent sur nos origines et nous font découvrir d’autres mondes.

illustration disque protoplanètaire
Illustration d’une jeune étoile entourée par un disque protoplanétaire dans lequel des planètes sont en train de se former à l’image de ce qui se passe déjà autour de la très jeune étoile HL-Tauri, à 450 années-lumière de notre Système solaire. Des anneaux concentriques de gaz avec des vides (ou lacunes) indiquant la formation de planètes sont ici visibles comme sur l’image obtenue par Alma. Prédis par les simulations numériques, ces structures ont été observées directement pour la première fois par le vaste réseau d’antennes de l’ESO

Crédit photo et vidéo : ESO/L. Calçada et NASA/ESA/Digitized Sky Survey 2/N. Risinger.

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