Le premier cliché d’une planète en formation

protoplanète

Image de la protoplanète PDS 70b prise par l'appareil SPHERE branché au Très Grand Télescope de l'Observatoire européen du Sud, au Chili. (Photo: ESO/A. Müller et al.)


10 juillet 2018 à 7h00

Pour la première fois, des astronomes ont photographié une planète en formation dans la constellation australe du Centaure, au sein même de notre Voie lactée, à 370 années-lumière de la Terre.

L’image, un peu floue, mais émouvante, montre la jeune planète brillante près de son étoile PDS70, dans un berceau de gaz et de poussière — l’astre brillant caché par un disque noir permet de distinguer sa voisine, la planète en formation.

Cette photo a été prise par le télescope dédié aux exoplanètes de l’Observatoire européen du Sud (ESO) du haut des cimes chiliennes.

Monde nuageux géant

Enfouie dans ce disque orangé, l’exoplanète du nom de PDS 70b constituerait un monde géant et nuageux, aussi éloigné de son étoile que le sont Uranus et le Soleil — la jeune planète mettrait environ 118 ans pour orbiter autour de son étoile.

Sa température de surface pourrait être plus froide (730 °C) ou plus chaude (1330 °C) que celle des planètes de notre système solaire. Sa masse pourrait être de 2 à 17 fois celle de Jupiter.

Les planètes se forment lorsque les débris restants (gaz et poussières) de la formation de l’étoile entrent en collision et s’agglomèrent par gravité lorsqu’ils orbitent autour d’elle.

Moins de 10 millions d’années

Une agglomération deviendra une planète lorsqu’elle se distinguera des autres objets qui l’entourent, se dotera d’une masse suffisante pour lui garder sa forme qui ressemble à une sphère et possèdera sa propre orbite — au sein de laquelle elle naviguera sans rivale.

La jeune étoile naine PDS 70 serait âgée d’un peu moins de 10 millions d’années, et sa compagne planétaire en formation pourrait avoir entre 5 et 6 millions d’années (notre Terre a 4,5 milliards d’années).

Les planètes telluriques, composées de roches et métaux comme la Terre, prennent plus de temps pour se former — entre 10 et 100 millions d’années comparativement à 1 million d’années pour les planètes gazeuses. En ce sens, PDS 70b serait donc une protoplanète — une sorte d’embryon de planète —, plutôt qu’une planète achevée.

Longueurs d’onde lumineuse

Les astronomes allemands de l’Institut astronomique Max Planck ont utilisé un appareillage du nom de SPHERE pour mesurer les différentes longueurs d’onde lumineuse de la planète. Grâce à cette méthode, les chercheurs ont pu ainsi déterminer les propriétés de son atmosphère.

Ce ne serait pas la première fois qu’on découvre des planètes naissantes. Une récente découverte avec le télescope Kepler avait permis de découvrir deux protoplanètes dans le système K2-33, à 470 années-lumière de la constellation du Scorpion, mais ce cliché constitue toutefois le premier à capter la formation d’une exoplanète.

Plus près de nous, le grand relevé de planètes de SPIRou de l’Institut de recherche sur les exoplanètes continue, pour sa part, de recenser les planètes semblables à la Terre voisines de notre système solaire.

Les trouvailles risquent encore de se multiplier (voir les prédictions de détection) avec l’imagerie haut contraste, une technique de sondage de l’atmosphère de dizaines de planètes gazeuses dont seront équipés les nouveaux télescopes de grande taille pour les années 2020-2030.

planète
SPHERE mesure les longueurs d’ondes lumineuses permettant de déduire la composition des exoplanètes.

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