Découverte historique : des scientifiques observent une planète "bébé" lors de sa naissance pour la première fois
Une équipe internationale d'astronomes, utilisant un instrument d'observation avancé, a réussi à capturer la première preuve visuelle directe d'une planète protoplanétaire (Protoplanet) sculptant un énorme trou dans le disque de poussière entourant une étoile jeune, dans une découverte sans précédent qui résout un mystère qui dure depuis des décennies en astronomie.
Cette découverte, publiée dans deux articles de recherche dans la revue The Astrophysical Journal Letters, confirme les théories dominantes sur la formation des planètes, qui n'étaient auparavant que des hypothèses.
Les scientifiques ont longtemps observé des trous mystérieux dans les disques protoplanétaires autour des étoiles nouvellement formées, supposant que des planètes en formation en étaient responsables. Cependant, personne n'avait pu observer directement ces planètes "bébés" en raison de leur petite taille et de leur faible luminosité par rapport à la brillance de leur étoile mère.
L'astronome Laird Close de l'Université de l'Arizona déclare : "Des dizaines d'articles théoriques ont été écrits discutant de la manière dont ces trous observés dans les disques sont causés par des planètes protoplanétaires, mais personne n'a pu trouver de preuve concluante jusqu'à aujourd'hui. Cela a été une véritable source de controverse dans les cercles scientifiques et la littérature astronomique : l'existence de ces trous profonds alors que nous étions incapables d'observer les planètes faibles qui s'y cachent. Beaucoup ont remis en question la capacité des planètes protoplanétaires à créer ces trous, mais nous savons maintenant, de manière concluante, qu'elles le peuvent".
Ce dilemme a été résolu en recherchant une empreinte lumineuse unique émise par les planètes pendant leur formation. Au cours du processus de croissance, ces planètes avalent de l'hydrogène gazeux de leur environnement. Lorsque ce gaz tombe sur la planète en formation, il forme un plasma très chaud qui émet une lumière distinctive connue sous le nom de "émission H-alpha".
Pour rechercher cette empreinte, l'équipe internationale a conçu un instrument appelé MagAO-X, un système d'optique adaptative avancé monté sur le télescope Magellan au Chili, spécialement conçu à cet effet.
Close explique le mécanisme : "Lorsque les planètes se forment et grandissent, elles avalent de l'hydrogène gazeux de leur environnement immédiat. Lorsque ce gaz s'élance pour tomber sur la planète en formation, comme une immense cascade de l'espace extérieur, il frappe la surface en formant un plasma très chaud, qui à son tour émet cette lumière distinctive, H-alpha. Le système MagAO-X est spécialement conçu pour rechercher l'hydrogène gazeux alors qu'il tombe sur ces petites planètes protoplanétaires, ce qui nous permet de les détecter".
L'étude s'est concentrée sur l'étoile TYC-5709-354-1 (également connue sous le nom de WISPIT-2), une étoile "bébé" semblable au soleil située à environ 434 années-lumière de nous. Des observations antérieures avaient révélé la présence d'un disque en rotation autour d'elle avec un trou "énormément impressionnant".
En combinant les données de l'instrument MagAO-X avec des observations infrarouges du Very Large Telescope (VLT), les scientifiques ont confirmé que la planète protoplanétaire, nommée WISPIT-2b, se trouve clairement au centre de ce trou. La planète WISPIT-2b a une masse énorme d'environ 5 fois celle de Jupiter, et se situe à 54 unités astronomiques de son étoile (soit 54 fois la distance entre la Terre et le soleil), ce qui la rend très éloignée du centre de son système.
Cette découverte offre aux scientifiques un aperçu rare de ce à quoi notre système solaire aurait pu ressembler alors qu'il se formait autour d'une "jeune étoile", ouvrant ainsi une nouvelle ère dans la compréhension du processus de naissance des planètes.
