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Les planètes se forment autour des jeunes étoiles bien plus rapidement que ne l’avaient prévu les scientifiques, et se forment en un clin d’œil cosmique de moins d’un demi-million d’années, selon une nouvelle étude. Cette découverte pourrait alimenter les modèles de formation des planètes et aider à résoudre un problème qui tourmente les astronomes depuis 2018, lorsque des données indiquaient que les pépinières planétaires contenaient bien trop peu de matériel pour créer réellement des planètes.

Les planètes se forment à partir de disques massifs

Les planètes se forment à partir de disques massifs de gaz et de poussière qui entourent les étoiles naissantes. Mais il est difficile de détecter ces mondes embryonnaires car l’étoile et le disque brillent beaucoup plus que n’importe quelle petite planète.
Pour connaître la quantité de matière disponible pour la formation des planètes, des chercheurs ont utilisé l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) au Chili pour peser les disques autour de jeunes étoiles âgées de 1 à 3 millions d’années. Des études antérieures ont montré que certains n’avaient pas la masse nécessaire pour former ne serait-ce qu’un seul monde de la taille de Jupiter.
Les résultats suggèrent que les astronomes ont soit négligé un réservoir caché de matière, soit qu’ils ont regardé trop tard dans le processus de formation des planètes, après que les protoplanètes en croissance aient déjà aspiré une grande partie de la matière.
La réponse, selon Łukasz Tychoniec, étudiant diplômé de l’Observatoire de Leyde et auteur principal du nouvel article, est que « nous devons chercher plus tôt au lieu de [chercher] la masse manquante ».

Ils ont étudié 77 protoétoiles

Avec ses collègues, Tychoniec a utilisé des images de l’ALMA et du Very Large Array (VLA) au Nouveau Mexique pour étudier 77 protoétoiles dans le nuage moléculaire de Persée, une région de formation d’étoiles géantes située à environ 1000 années-lumière. On pense que ces systèmes d’étoiles naissantes ont entre 100 000 et 500 000 ans.
Les antennes de l’ALMA et du VLA peuvent recueillir la lumière infrarouge lointaine, émise par des grains de poussière d’environ 1 millimètre de longueur d’onde, qui peut traverser les nuages de gaz sombres et atteindre la Terre. La mesure de la quantité totale de lumière infrarouge émise par les disques fournit une estimation de leur teneur en poussière et donc de leur masse.
L’équipe a découvert que les jeunes disques contenaient environ un ordre de grandeur de plus de matériel que les disques observés à peine 1 ou 2 millions d’années plus tard dans leur développement, signalent-ils dans un article publié sur le serveur de préimpression arXiv, et accepté pour publication dans Astronomy & Astrophysics. Cette quantité est plus que suffisante pour expliquer la formation d’une planète.

Une astrophysicienne a des doutes

La grande taille de l’échantillon et l’utilisation de deux observatoires, qui voient dans des longueurs d’onde légèrement différentes et qui recensent des populations de poussières différentes, font de ces découvertes une contribution importante, explique Megan Ansdell, astrophysicienne de la NASA. « Mais il y a beaucoup de réserves », ajoute-t-elle.
En particulier, dit-elle, il serait préférable de tirer des conclusions à partir des régions de formation d’étoiles à travers plusieurs nuages moléculaires, plutôt que de se limiter au nuage de Persée, qui pourrait avoir des conditions environnementales uniques. Tychoniec dit que son équipe prévoit d’examiner plus en détail d’autres jeunes étoiles pour voir si ce résultat tient la route.
Source : Science
Crédit photo : Pixabay

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