Images HD du travail cosmique à partir duquel naissent les planètes

Le travail cosmique qui conduit à la naissance de nouvelles planètes a été photographié avec un niveau de détail sans précédent par le projet exoAlma , en scrutant les disques protoplanétaires poussiéreux de 15 jeunes étoiles à l'aide de l'interféromètre radio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) au Chili. Les images, qui ouvrent une nouvelle ère dans la chasse aux planètes, sont présentées dans 17 articles publiés dans un numéro spécial de l'Astrophysical Journal of Letters. Parmi les auteurs des études figurent plusieurs chercheurs italiens, comme Andrea Isella de l'Université Rice au Texas, les professeurs de l'Université de Milan Stefano Facchini, Giuseppe Lodato et Giovanni Rosotti, et deux doctorants de la même université, Pietro Curone et Cristiano Longarini.

« Les nouvelles approches que nous avons développées pour collecter ces données et ces images sont comme passer de lunettes de lecture à des jumelles puissantes : elles révèlent un tout nouveau niveau de détail dans ces systèmes de formation de planètes », explique Richard Teague, scientifique du projet exoAlma.

L'équipe a ciblé des disques protoplanétaires poussiéreux autour de 15 jeunes étoiles pour cartographier en détail les mouvements du gaz afin de découvrir les processus qui forment les systèmes planétaires et, dans certains cas, identifier des signes révélateurs de bébés planètes (tels que des espaces et des anneaux dans les disques poussiéreux autour des étoiles, des mouvements tourbillonnants dans le gaz causés par la gravité d'une planète et des changements physiques dans le disque qui pourraient signaler la présence d'une planète).

Contrairement aux méthodes traditionnelles de recherche de planètes, qui recherchent la lumière directe d'une jeune planète, exoAlma recherche les effets des planètes sur leur environnement, ce qui lui permet de détecter des mondes potentiellement beaucoup plus jeunes. « C’est comme essayer de repérer un poisson en regardant les ondulations dans un étang, plutôt que d’essayer de voir le poisson lui-même », explique Christophe Pinte, astrophysicien à l’Institut d’astrophysique et de planétologie de Grenoble et co-responsable de l’équipe exoAlma.

Les données collectées par le projet ont permis de cartographier la densité , la température et la structure de vitesse des disques de formation des planètes avec un niveau de détail sans précédent. « Ces disques sont beaucoup plus dynamiques que ce que nous imaginions », commente Isella. « Nous observons des preuves d’interactions gravitationnelles, d’instabilités et de l’influence initiale des planètes avant qu’elles ne soient complètement formées. »

« exoAlma - ajoute Facchini de l'Université d'État - fournit des observations à un niveau jamais atteint auparavant des mécanismes physiques en jeu pendant les premières étapes de la formation de planètes similaires à celles du système solaire, révélant des interactions dynamiques entre les environnements de naissance de ces nouveaux mondes et les planètes elles-mêmes en formation ».