La formation de planètes autour de dizaines d’étoiles mieux documentée

Un nouveau regard sur la formation des planètes dans différentes régions de la Voie lactée est rendu possible à la suite de l’observation détaillée du voisinage de 86 jeunes étoiles de la galaxie réalisée avec le Très Grand Télescope (TGT) de l'Observatoire européen austral (ESO) installé au Chili.

Dans une série de trois études publiées dans la revue Astronomy & Astrophysics (Nouvelle fenêtre) (en anglais), des astrophysiciens d'une dizaine de pays dressent le portrait le plus précis à ce jour des disques de formation de planètes autour d’étoiles de trois régions de notre galaxie, situées entre 600 et 1600 années-lumière de la Terre.

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Ces régions (les nuages d'Orion, de Chamaeleon I et du Taureau) sont connues pour être le lieu de naissance de plusieurs étoiles plus massives que le Soleil.

Il s'agit d'un véritable changement dans notre domaine d'étude, déclare dans un communiqué l’astronome Christian Ginski, de l’Université de Galway, en Irlande, auteur principal de l'une de ces études.

Nous sommes passés de l'étude intensive de systèmes stellaires individuels à cette vaste vue d'ensemble de régions entières de formation d'étoiles.

Les nouvelles images fournissent aux scientifiques un trésor de données qui vont certainement les aider à percer les mystères de la formation des planètes, explique le communiqué.

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Comment naissent les planètes?

Les exoplanètes prennent souvent naissance dans des systèmes qui sont très différents du système solaire. Plus précisément, elles naissent dans les disques riches en poussières et en gaz qui enveloppent les jeunes étoiles.

Ces disques de matière se trouvent eux-mêmes dans d'immenses nuages de gaz où les étoiles elles-mêmes sont en train de se former dans de véritables pouponnières stellaires.

D’un disque à l’autre

Les nouvelles images obtenues montrent la grande diversité des disques en formation autour de ces jeunes étoiles. En fait, ils sont surprenamment aussi diversifiés que dans les systèmes planétaires matures.

Certains de ces disques présentent d'immenses bras en spirale, probablement animés par le ballet complexe des planètes en orbite.

L’astronome Antonio Garufi, de l'Institut national italien d'astrophysique, auteur principal de l'une des études, ajoute que d'autres [disques] présentent des anneaux et de grandes cavités creusées par les planètes en formation, tandis que d'autres encore semblent lisses et presque endormis au milieu de toute cette activité.

Ces images fournissent aux chercheurs un véritable trésor de données qui serviront dans les prochaines années à élucider certains mystères entourant la formation des planètes.

Des observations surprenantes

Dans le nuage d’Orion, les scientifiques ont constaté que les étoiles groupées par deux ou plus étaient moins susceptibles de voir de grands disques de planètes se former.

C’est une observation importante puisque, contrairement à notre Soleil, la plupart des étoiles de la galaxie ont des compagnons. De plus, l'aspect irrégulier des disques dans Orion suggère qu’il existe des planètes massives à l'intérieur de ces disques, ce qui pourrait entraîner leur déformation et leur désalignement.

Dans les prochaines années, ces systèmes de formation de planètes seront scrutés avec de nouveaux instruments, notamment le Télescope géant européen de l’ESO qui doit entrer en service à l’horizon 2027. Son grand miroir de 39 mètres permettra aux astrophysiciens d'étudier plus profondément les régions autour des jeunes étoiles, où des planètes rocheuses comme la Terre pourraient être en train de se former.

Il est presque poétique que les processus qui marquent le début du voyage vers la formation des planètes et finalement de la vie dans notre propre système solaire soient si beaux, souligne Per-Gunnar Valegård, de l'Université d'Amsterdam aux Pays-Bas, qui a dirigé l'une des études.