(Main) An illustration of a massive exoplanet emerging from stellar fog (inset), MP Mus and its protoplanetary disk as seen by ALMA

Les astronomes découvrent que Monster Exoplanet se cache dans le «brouillard stellaire» autour de la jeune étoile

Par Anissa Chauvin

Les astronomes ont repéré une planète de la taille d’un monstre qui pourrait être jusqu’à dix fois la taille de Jupiter émergeant du brouillard stellaire entourant une jeune star.

Les observations antérieures du député vedette d’environ 13 millions de personnes MU MU (également connu sous le nom de PDS 66) situé à environ 280 années-lumière ont échoué à distinguer les caractéristiques du nuage tourbillonnant de gaz et de poussière, ou disque protoplanétaire, qui l’entoure.

Cependant, lorsque les astronomes ont réexaminé le disque protoplanétaire apparemment sans relance de cette étoile en utilisant des données combinées de la gaiement ATACAMAGAME Millimètre / submillimétrique (ALMA) et de la mission GAIA de l’Agence spatiale européenne (ESA), ils ont constaté que ce n’était pas aussi solitaire après tout.

L’équipe a détecté une énorme habitation de géant du gaz dans le disque protoplanétaire du député MU, qui avait été auparavant caché. Cela représente la première fois que Gaia repére une planète extrasolaire ou « Exoplanet » assis dans un disque protoplanétaire, les disques de matériel autour des jeunes étoiles qui se nuisent.

De telles détections ont généralement été difficiles en raison de l’interférence du gaz et de la poussière du disque protoplanétaire. Jusqu’à présent, les astronomes n’ont fait que trois fortes détections de planètes dans des disques protoplanétaires.

Cette nouvelle découverte pourrait aider les astronomes à chasser plus récemment des planètes qui ont formé des stars du nourrisson.

Les jeunes exoplanètes entrent dans le groove

Les planètes se forment dans des disques protoplanétaires à travers un processus appelé accrétion centrale, lorsque des particules de plus en plus grandes collent par gravité, formant des planétésimaux, astéroïdeset éventuellement des planètes.

Comme le matériel du disque protoplanétaire est avalé par ce processus, les planètes créées commencent à sculpter les canaux dans le disque, semblables aux rainures dans un enregistrement vinyle.

Lorsque cette équipe a initialement observé le disque protoplanétaire autour de MP MUS en 2023 avec Alma, c’était le genre de structures qu’ils s’attendaient à voir. Structures qui manquaient.

« Nous avons d’abord observé cette étoile au moment où nous avons appris que la plupart des disques ont des anneaux et des lacunes, et j’espérais trouver des fonctionnalités autour de MP Mus qui pourraient faire allusion à la présence d’une planète ou de planètes », a déclaré le chef d’équipe Álvaro Ribas de Cambridge’s Institute of Astronomy’s dit dans un communiqué.

Ce que l’équipe a trouvé à la place était une étoile apparemment solitaire entourée d’un disque de gaz et de poussière sans affaire qui n’avait aucune caractéristique de former des planètes.

« Nos observations antérieures ont montré un disque plat et ennuyeux », a déclaré Ribas. « Mais cela nous semblait étrange, car le disque a entre sept à dix millions d’années.

« Dans un disque de cet âge, nous nous attendrions à voir des preuves de la formation de la planète. »

Avec leur curiosité piquée, l’équipe a mis à nouveau la relâche à MP Mus en utilisant Alma, mais dans des longueurs d’onde plus longues de lumière. Cela leur a permis de sonder plus profondément dans le disque, révélant une cavité dans le disque près de la jeune étoile et deux «trous» plus loin, qui étaient tous absents dans les observations antérieures.

Des preuves supplémentaires d’un compagnon planétaire au député MP étaient sur le point d’être livrées.

Plus qu’un simple premier pour Gaia

Alors que Ribas et ses collègues examinaient MP MU avec Alma, le chercheur européen de l’Observatoire du Sud (ESO), Miguel Vioque, regardait la jeune star en utilisant le vaisseau spatial de suivi des étoiles maintenant à la retraite Gaia.

Ce que Vioque a découvert, c’est que cette jeune star est « vacillement. « C’est quelque chose qui serait généralement l’effet d’une planète en orbite tirant gravitationnellement sur une étoile, mais Vioque était conscient que le disque protoplanétaire de MP Mus avait, jusqu’à ce moment, être vide en termes de planètes.

« Ma première réaction a été que je devais avoir fait une erreur dans mes calculs, car le député Mus était connu pour avoir un disque sans affaire », a expliqué Vioque. « Je révisais mes calculs quand j’ai vu Álvaro donner une conférence présentant les résultats préliminaires d’une cavité intérieure nouvellement découverte dans le disque, ce qui signifiait que le vacillement que je détectais était réel et avait une bonne chance d’être causée par une planète formant. »

Les chercheurs se sont réunis, combinant les données Gaia et Alma avec une certaine aide à la modélisation informatique pour déterminer que l’oscillation est probablement causée par un géant du gaz avec une masse entre trois et dix fois celle de Jupiter.

Cette planète géante semble orbiter MP Mus à une distance entre une et trois fois Distance entre la Terre et le Soleil.

« Nos travaux de modélisation ont montré que si vous mettez une planète géante à l’intérieur de la nouvelle cavité, vous pouvez également expliquer le signal Gaia », a déclaré Ribas. « Et l’utilisation des longueurs d’onde Alma plus longues nous a permis de voir des structures que nous ne pouvions pas voir auparavant. »

En plus d’être la première fois que Gaia repéra une planète dans un disque protoplanétaire, c’est la première fois qu’une exoplanet incorporée est indirectement découverte en combinant des données de mouvement d’étoile précises de Gaia avec des observations profondes du disque gracieuseté d’Alma.

« Nous pensons que cela pourrait être l’une des raisons pour lesquelles il est difficile de détecter les jeunes planètes dans les disques protoplanétaires, car dans ce cas, nous avions besoin des données Alma et Gaia ensemble », a déclaré Ribas. « La longueur d’onde Alma la plus longue est incroyablement utile, mais observer à cette longueur d’onde nécessite plus de temps sur le télescope. »

Ribas espère que les futures mises à niveau d’Alma, en plus des télescopes à venir, pourraient être utilisées pour sonder encore plus profondément dans les disques protoplanétaires.

Cela révélerait non seulement une population jusque-là inconnue de jeunes exoplanètes intégrés, mais cela pourrait nous aider à comprendre comment le système solaire est venu à environ 4,5 milliards d’années.

Les recherches de l’équipe ont été publiées le 14 juillet dans la revue Astronomie naturelle.

Cet article a été initialement publié sur Space.com

Anissa Chauvin