Des astronomes utilisant le VLT ont obtenu ce qui est probablement la première observation directe d’une planète en formation encore enfouie dans son épais disque de gaz et de poussière. Si cette découverte est confirmée, elle permettra de faire progresser considérablement notre compréhension des mécanismes de formation planétaire et donnera aux astronomes la possibilité de tester les théories en vigueur.

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    Une équipe internationale pilotée par Sascha Quanz (ETH Zurich, Suisse) a étudié le disque de gaz et de poussière entourant la jeune étoile HD 100546, une de nos (relativement) proches voisines, située à 335 années-lumière de la Terre. Sascha Quanz et ses collaborateurs ont été surpris de découvrir ce qui semble être une planète en cours de formation, encore enfouie dans le disque de matière entourant la jeune étoile. Cette planète potentielle serait une géante gazeuse semblable à Jupiter. « Jusqu'à présent, la formation planétaire a principalement été un sujet étudié par des simulations informatiquessimulations informatiques, explique Sascha Quanz. Si notre découverte est véritablement une planète en formation, alors, pour la première fois, les scientifiques seront capables d'étudier le processus de formation planétaire et les interactions d'une planète en formation avec son environnement natal, à un stade empiriquement très jeune. »

    HD 100546 est un objet bien étudié, et l'on suppose déjà qu'une planète géante est en orbiteorbite à une distance d'environ six fois la distance Terre-Soleil. La nouvelle planète potentielle est située dans les régions périphériques du système, environ dix fois plus loin. La planète potentielle autour de HD 100546 a été détectée comme une tache faible située dans le disque circumstellaire grâce à l'instrument d'optique adaptative Naco sur le VLTVLT de l'ESOESO, combiné à une technique d'analyse des données innovante. Les observations ont été réalisées avec le coronographecoronographe de Naco, qui fonctionne dans le proche infrarougeinfrarouge et qui supprime la lumière brillante de l'étoile à l'endroit de la protoplanète potentielle.

    Cette image composée montre une vue du gaz et de la poussière autour de la jeune étoile HD 100546 prise par le télescope spatial Hubble (Nasa et Esa, à gauche) et par le système Naco du VLT de l'ESO (à droite). L'image en lumière visible de Hubble montre le disque de gaz et de poussière qui entoure l'étoile. La nouvelle image infrarouge du VLT d'une petite partie du disque montre une candidate protoplanète. Les deux images ont été prises avec un coronographe spécial qui supprime la lumière de l'étoile brillante. La position de l'étoile est indiquée par une croix rouge sur les deux visuels. © ESO, Nasa, Esa, Ardila <em>et al.</em>

    Cette image composée montre une vue du gaz et de la poussière autour de la jeune étoile HD 100546 prise par le télescope spatial Hubble (Nasa et Esa, à gauche) et par le système Naco du VLT de l'ESO (à droite). L'image en lumière visible de Hubble montre le disque de gaz et de poussière qui entoure l'étoile. La nouvelle image infrarouge du VLT d'une petite partie du disque montre une candidate protoplanète. Les deux images ont été prises avec un coronographe spécial qui supprime la lumière de l'étoile brillante. La position de l'étoile est indiquée par une croix rouge sur les deux visuels. © ESO, Nasa, Esa, Ardila et al.

    Une protoplanète, découverte fascinante à confirmer

    Selon la théorie en vigueur, les planètes géantesplanètes géantes grossissent en absorbant du gaz et de la poussière qui restent à la suite à la formation d'une étoile. Les astronomesastronomes ont détecté plusieurs structures dans la nouvelle image du disque autour de HD 100546, qui confirmeraient l'hypothèse de cette protoplanète. Les structures dans le disque circumstellaire riche en poussière, qui pourraient être créées par les interactions entre la planète et le disque, ont été observées à proximité de la protoplanète détectée. Il y a aussi des signes indiquant que les environs de la protoplanète sont potentiellement réchauffés par le processus de formation. Adam Amara, un autre membre de l'équipe, est très enthousiasmé par cette découverte. « La recherche d'exoplanètes est l'une des frontières de l'astronomie parmi les plus excitantes. Réaliser directement des images de planètes est encore un champ nouveau qui bénéficie grandement des récentes améliorations des instruments et des méthodes d'analyse de données. Pour cette recherche, nous avons utilisé des techniques d'analyse de données développées pour la recherche cosmologique, ce qui montre que le croisement des idées entre les différents champs de recherche peut conduire à des progrès extraordinaires. »

    Bien que la protoplanète soit l'explication la plus probable pour ces observations, les résultats de cette étude nécessitent de poursuivre les investigations afin de confirmer l'existence de la planète et d'écarter d'autres scénarios plausibles. Parmi les autres suppositions, il est possible, bien que peu probable, que le signal détecté provienne d'une source d'arrière-plan. Il est aussi possible que le nouvel objet détecté ne soit pas une protoplanète, mais une planète déjà complètement formée, éjectée de son orbite originelle plus proche de l'étoile. S'il est confirmé que le nouvel objet autour de HD 100546 est bien une planète en formation, enfouie dans son disque originel de gaz et de poussière, il deviendrait alors un laboratoire unique pour étudier le processus de formation d'un nouveau système planétaire.