Sciences énergies environnement /Le monde selon la physique :w 14 : Nouveauté planétaire ???

Traduction du jour :’’ Hubble finds a protoplanet that could upend planet formation models ‘’by ESA/Hubble Information Centre xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx ‘’ Hubble découvre une protoplanète qui pourrait bouleverser les modèles de formation des planètes par le centre d'information ESA/Hubble PHOTO/Il s'agit d'une illustration d'artiste d'une exoplanète massive nouvellement formée appelée AB Aurigae b. Les chercheurs ont utilisé des données nouvelles et archivées du télescope spatial Hubble et du télescope Subaru pour confirmer que cette protoplanète se forme à travers un processus intense et violent, appelé instabilité du disque. L'instabilité du disque est une approche descendante, très différente du modèle d'accrétion de cœur dominant. Dans ce scénario, un disque massif autour d'une étoile se refroidit et la gravité provoque la décomposition rapide du disque en un ou plusieurs fragments de masse planétaire. On estime que AB Aurigae b est environ neuf fois plus massive que Jupiter et orbite autour de son étoile hôte plus de deux fois plus loin que Pluton de notre Soleil. Crédit : NASA, ESA, Joseph Olmsted (STScI) Le télescope spatial Hubble de la NASA a directement photographié des preuves de la formation d'une protoplanète semblable à Jupiter à travers ce que les chercheurs décrivent comme un "processus intense et violent". Cette découverte soutient une théorie longuement débattue sur la façon dont les planètes comme Jupiter se forment, appelée « instabilité du disque ». Le nouveau monde en construction est intégré dans un disque protoplanétaire de poussière et de gaz avec une structure en spirale distincte tourbillonnant autour d'une jeune étoile dont l'âge est estimé à environ 2 millions d'années. C'est à peu près l'âge de notre système solaire lorsque la formation des planètes était en cours. (L'âge du système solaire est actuellement de 4,6 milliards d'années.) "La nature est intelligente; elle peut produire des planètes de différentes manières", a déclaré Thayne Currie du télescope Subaru et Eureka Scientific, chercheur principal de l'étude. Toutes les planètes sont fabriquées à partir de matériaux provenant d'un disque circumstellaire. La théorie dominante de la formation des planètes joviennes s'appelle "l'accrétion du noyau", une approche ascendante où les planètes intégrées dans le disque se développent à partir de petits objets - avec des tailles allant des grains de poussière aux rochers - qui se heurtent et se collent en orbite autour d'une étoile. Ce noyau accumule alors lentement le gaz du disque. En revanche, l'approche de l'instabilité du disque est un modèle descendant où, lorsqu'un disque massif autour d'une étoile se refroidit, la gravité provoque la décomposition rapide du disque en un ou plusieurs fragments de masse planétaire. La planète nouvellement formée, appelée AB Aurigae b, est probablement environ neuf fois plus massive que Jupiter et orbite autour de son étoile hôte à une distance énorme de 8,6 milliards de miles, soit plus de deux fois plus loin que Pluton ne l'est de notre Soleil. À cette distance, il faudrait très longtemps, voire jamais, pour qu'une planète de la taille de Jupiter se forme par accrétion du noyau. Cela amène les chercheurs à conclure que l'instabilité du disque a permis à cette planète de se former à une si grande distance. Et, c'est dans un contraste frappant avec les attentes de la formation des planètes par le modèle d'accrétion du noyau largement accepté. La nouvelle analyse combine les données de deux instruments Hubble : le spectrographe imageur du télescope spatial et la caméra proche infrarouge et le spectrographe multi-objets. Ces données ont été comparées à celles d'un instrument d'imagerie planétaire de pointe appelé SCExAO sur le télescope japonais Subaru de 8,2 mètres situé au sommet du Mauna Kea, à Hawaï. La richesse des données provenant des télescopes spatiaux et terrestres s'est avérée essentielle, car il est très difficile de faire la distinction entre les planètes naissantes et les caractéristiques complexes du disque sans rapport avec les planètes. "L'interprétation de ce système est extrêmement difficile", a déclaré Currie. "C'est l'une des raisons pour lesquelles nous avions besoin de Hubble pour ce projet : une image propre pour mieux séparer la lumière du disque et de toute planète." La nature elle-même a également fourni un coup de main : le vaste disque de poussière et de gaz tourbillonnant autour de l'étoile AB Aurigae est incliné presque face à notre vue depuis la Terre. Image de l'étoile AB Aurigae prise par le télescope Subaru montrant les bras en spirale dans le disque et la protoplanète récemment découverte AB Aur b. L'étoile centrale brillante a été masquée et son emplacement est indiqué par la marque d'étoile (☆). La taille de l'orbite de Neptune dans le système solaire est indiquée pour fournir une échelle. Crédit : T. Currie/Télescope Subaru Currie a souligné que la longévité de Hubble jouait un rôle particulier en aidant les chercheurs à mesurer l'orbite de la protoplanète. Il était à l'origine très sceptique quant au fait qu'AB Aurigae b était une planète. Les données d'archives de Hubble, combinées à l'imagerie de Subaru, se sont avérées être un tournant dans son changement d'avis. "Nous n'avons pas pu détecter ce mouvement de l'ordre d'un an ou deux ans", a déclaré Currie. "Hubble a fourni une base de temps, combinée aux données Subaru, de 13 ans, ce qui était suffisant pour pouvoir détecter un mouvement orbital." "Ce résultat s'appuie sur les observations au sol et dans l'espace et nous permet de remonter dans le temps avec les observations d'archives de Hubble", a ajouté Olivier Guyon de l'Université d'Arizona, Tucson, et du télescope Subaru, Hawaï. "AB Aurigae b a maintenant été examiné dans plusieurs longueurs d'onde, et une image cohérente a émergé, une qui est très solide." Les résultats de l'équipe sont publiés dans le numéro du 4 avril de Nature Astronomy. "Cette nouvelle découverte est une preuve solide que certaines planètes géantes gazeuses peuvent se former par le mécanisme d'instabilité du disque", a souligné Alan Boss de la Carnegie Institution of Science à Washington, DC. "En fin de compte, la gravité est tout ce qui compte, car les restes du processus de formation des étoiles finiront par être réunis par gravité pour former des planètes, d'une manière ou d'une autre." Comprendre les premiers jours de la formation des planètes de type Jupiter fournit aux astronomes plus de contexte dans l'histoire de notre propre système solaire. Cette découverte ouvre la voie à de futures études sur la composition chimique des disques protoplanétaires comme AB Aurigae, notamment avec le télescope spatial James Webb de la NASA. xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx Explore further Giant planet at large distance from sun-like star puzzles astronomers More information: Thayne Currie, Images of embedded Jovian planet formation at a wide separation around AB Aurigae, Nature Astronomy (2022). DOI: 10.1038/s41550-022-01634-x. www.nature.com/articles/s41550-022-01634-x Journal information: Nature Astronomy Provided by ESA/Hubbl …xxxxxxxxxxxxxxxxxxx Mon commentaire Ce résultat ne m’étonne pas et je le range avec les mécanismes de formation des 80 lunes de JUPITER au demeurant bien plus petite