En utilisant le VLT de l’ESO
La formation planétaire en action
![]() © ESO/L. Calçada
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En utilisant le VLT (Very Large Telescope) de l’ESO, une équipe internationale d’astronomes a été capable d’étudier le disque de matière éphémère autour d’une jeune étoile se trouvant dans les premières phases de la formation d’un système planétaire. Pour la première fois un plus petit compagnon a pu être détecté. Il est probablement la cause de l’important sillon que l’on observe dans le disque. Les prochaines observations permettront de déterminer si ce compagnon est une planète ou une naine brune.
“De précédentes études ont montré que T Cha était une excellente cible pour étudier comment se forment les systèmes planétaires, » précise Johan Olofsson (Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg, Allemagne), un des principaux auteurs de deux articles publiés dans le journal Astronomy & Astrophysics qui présentent cette nouvelle étude. « Mais cette étoile est relativement distante et toute la puissance du VLTI (le VLT en mode interférométrique) a été nécessaire pour obtenir des détails très précis et voir ainsi ce qui se passe dans ce disque de poussière. »
Les astronomes ont d’abord observé T Cha avec l’instrument AMBER et le VLTI [3]. Ils ont découvert qu’une partie de la matière du disque formait un anneau étroit de poussière à seulement 20 millions de kilomètres de l’étoile. Au-delà de ce disque intérieur, ils ont trouvé une région dépourvue de poussière, formant un sillon qui s’étend jusqu’à environ 1,1 milliard de kilomètres de l’étoile laissant ensuite la place au disque externe originel.
Nuria Huélamo (Centro de Astrobiología, ESAC, Espagne), principal auteur du second article reprend l’histoire : “Pour nous, le sillon dans le disque de poussière autour de T Cha était un indice révélateur et nous nous sommes demandés si nous n’étions pas en train d’observer un compagnon creusant un sillon à l’intérieur de son disque protoplanétaire ? »
Toutefois, observer un compagnon si proche d’une étoile brillante est un énorme challenge. Aussi, pour atteindre son objectif, l’équipe a dû utiliser l’instrument NACO du VLT, d’une nouvelle et subtile manière appelée « masquage de pupille» [4]. Après des analyses précises, ils ont trouvé la signature bien visible d’un objet situé dans le sillon du disque de poussière, à une distance d’environ 1 milliard de kilomètres de l’étoile – légèrement plus loin que Jupiter dans notre système solaire et proche du bord extérieur du sillon. C’est la première détection d’un objet bien plus petit qu’une étoile à l’intérieur d’un sillon dans un disque de poussière où se forment les planètes autour d’une jeune étoile. Les indices suggèrent que le compagnon ne peut pas être une étoile normale [5] mais pourrait être une naine brune [6] entourée de poussière où, ce qui est plus excitant, une planète récemment formée.
Nuria Huélamo conclut : « C’est une remarquable étude collaborative qui combine deux instruments de pointe à l’Observatoire de Paranal de l’ESO. De prochaines observations permettront d’obtenir plus d’informations sur le compagnon et sur le disque et aussi de comprendre ce qui alimente le disque de poussière intérieur. »
Notes
[1] Les disques en phase de transition peuvent être repérés, car ils émettent moins de radiations dans les longueurs d’onde de l’infrarouge moyen. La dissipation de la poussière proche de l’étoile et la création de sillons et de trous peuvent expliquer ce manque d’émission. Des planètes récemment formées ont pu créer ces sillons, bien qu’il y ait aussi d’autres possibilités.
[2] T Cha est une étoile T Tauri, une très jeune étoile qui est toujours en train de se contracter et d’évoluer vers la séquence principale.
[3] Les astronomes ont utilisé l’instrument AMBER (Astronomical Multi-BEam combineR) et le VLTI pour combiner la lumière des quatre télescopes de 8,2 mètres du VLT et créer un « télescope virtuel » de 130 mètres de diamètre.
[4] NACO (ou NAOS–CONICA dans son appellation complète) est un instrument d’optique adaptative attaché au VLT de l’ESO. Grâce à l’optique adaptative, les astronomes peuvent supprimer la plupart des effets de distorsion causés par l’atmosphère et obtiennent ainsi des images très nettes. L’équipe a utilisé NACO d’une nouvelle manière appelée « masquage de pupille» (sparse aperture masking (SAM) en anglais) pour chercher le compagnon. Il s’agit d’un type d’interférométrie qui, plutôt que de combiner la lumière provenant de plusieurs télescopes comme le fait le VLTI, utilise différentes parties du miroir d’un seul télescope (dans ce cas, le miroir du télescope 4 du VLT). Cette nouvelle technique est particulièrement adaptée pour chercher des objets ténus proches d’objets très lumineux. VLTI/AMBER est mieux adapté pour étudier les structures du disque intérieur et moins sensible à la présence d’un compagnon éloigné.
[5] Les astronomes ont cherché le compagnon en utilisant NACO dans deux bandes spectrales différentes – autour de 2,2 microns et de 3,8 microns. Le compagnon est uniquement visible aux plus grandes longueurs d’onde, ce qui signifie que cet objet est soit froid, comme une planète, soit une naine brune enveloppée de poussière.
[6] Les naines brunes sont des objets dont la taille se situe entre la taille des étoiles et celle des planètes. Elles ne sont pas suffisamment massives pour allumer l’hydrogène dans leur cœur mais elles sont plus grandes que les planètes géantes comme Jupiter.
source: ESO
En utilisant le VLT de l’ESO
La formation planétaire en action
![]() © ESO/L. Calçada
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En utilisant le VLT (Very Large Telescope) de l’ESO, une équipe internationale d’astronomes a été capable d’étudier le disque de matière éphémère autour d’une jeune étoile se trouvant dans les premières phases de la formation d’un système planétaire. Pour la première fois un plus petit compagnon a pu être détecté. Il est probablement la cause de l’important sillon que l’on observe dans le disque. Les prochaines observations permettront de déterminer si ce compagnon est une planète ou une naine brune.
“De précédentes études ont montré que T Cha était une excellente cible pour étudier comment se forment les systèmes planétaires, » précise Johan Olofsson (Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg, Allemagne), un des principaux auteurs de deux articles publiés dans le journal Astronomy & Astrophysics qui présentent cette nouvelle étude. « Mais cette étoile est relativement distante et toute la puissance du VLTI (le VLT en mode interférométrique) a été nécessaire pour obtenir des détails très précis et voir ainsi ce qui se passe dans ce disque de poussière. »
Les astronomes ont d’abord observé T Cha avec l’instrument AMBER et le VLTI [3]. Ils ont découvert qu’une partie de la matière du disque formait un anneau étroit de poussière à seulement 20 millions de kilomètres de l’étoile. Au-delà de ce disque intérieur, ils ont trouvé une région dépourvue de poussière, formant un sillon qui s’étend jusqu’à environ 1,1 milliard de kilomètres de l’étoile laissant ensuite la place au disque externe originel.
Nuria Huélamo (Centro de Astrobiología, ESAC, Espagne), principal auteur du second article reprend l’histoire : “Pour nous, le sillon dans le disque de poussière autour de T Cha était un indice révélateur et nous nous sommes demandés si nous n’étions pas en train d’observer un compagnon creusant un sillon à l’intérieur de son disque protoplanétaire ? »
Toutefois, observer un compagnon si proche d’une étoile brillante est un énorme challenge. Aussi, pour atteindre son objectif, l’équipe a dû utiliser l’instrument NACO du VLT, d’une nouvelle et subtile manière appelée « masquage de pupille» [4]. Après des analyses précises, ils ont trouvé la signature bien visible d’un objet situé dans le sillon du disque de poussière, à une distance d’environ 1 milliard de kilomètres de l’étoile – légèrement plus loin que Jupiter dans notre système solaire et proche du bord extérieur du sillon. C’est la première détection d’un objet bien plus petit qu’une étoile à l’intérieur d’un sillon dans un disque de poussière où se forment les planètes autour d’une jeune étoile. Les indices suggèrent que le compagnon ne peut pas être une étoile normale [5] mais pourrait être une naine brune [6] entourée de poussière où, ce qui est plus excitant, une planète récemment formée.
Nuria Huélamo conclut : « C’est une remarquable étude collaborative qui combine deux instruments de pointe à l’Observatoire de Paranal de l’ESO. De prochaines observations permettront d’obtenir plus d’informations sur le compagnon et sur le disque et aussi de comprendre ce qui alimente le disque de poussière intérieur. »
Notes
[1] Les disques en phase de transition peuvent être repérés, car ils émettent moins de radiations dans les longueurs d’onde de l’infrarouge moyen. La dissipation de la poussière proche de l’étoile et la création de sillons et de trous peuvent expliquer ce manque d’émission. Des planètes récemment formées ont pu créer ces sillons, bien qu’il y ait aussi d’autres possibilités.
[2] T Cha est une étoile T Tauri, une très jeune étoile qui est toujours en train de se contracter et d’évoluer vers la séquence principale.
[3] Les astronomes ont utilisé l’instrument AMBER (Astronomical Multi-BEam combineR) et le VLTI pour combiner la lumière des quatre télescopes de 8,2 mètres du VLT et créer un « télescope virtuel » de 130 mètres de diamètre.
[4] NACO (ou NAOS–CONICA dans son appellation complète) est un instrument d’optique adaptative attaché au VLT de l’ESO. Grâce à l’optique adaptative, les astronomes peuvent supprimer la plupart des effets de distorsion causés par l’atmosphère et obtiennent ainsi des images très nettes. L’équipe a utilisé NACO d’une nouvelle manière appelée « masquage de pupille» (sparse aperture masking (SAM) en anglais) pour chercher le compagnon. Il s’agit d’un type d’interférométrie qui, plutôt que de combiner la lumière provenant de plusieurs télescopes comme le fait le VLTI, utilise différentes parties du miroir d’un seul télescope (dans ce cas, le miroir du télescope 4 du VLT). Cette nouvelle technique est particulièrement adaptée pour chercher des objets ténus proches d’objets très lumineux. VLTI/AMBER est mieux adapté pour étudier les structures du disque intérieur et moins sensible à la présence d’un compagnon éloigné.
[5] Les astronomes ont cherché le compagnon en utilisant NACO dans deux bandes spectrales différentes – autour de 2,2 microns et de 3,8 microns. Le compagnon est uniquement visible aux plus grandes longueurs d’onde, ce qui signifie que cet objet est soit froid, comme une planète, soit une naine brune enveloppée de poussière.
[6] Les naines brunes sont des objets dont la taille se situe entre la taille des étoiles et celle des planètes. Elles ne sont pas suffisamment massives pour allumer l’hydrogène dans leur cœur mais elles sont plus grandes que les planètes géantes comme Jupiter.
source: ESO