Posté par Redbran le Dimanche 10/03/2019 à 14:00
Des embryons de disques proto-planétaires beaucoup plus petits que prévu
En explorant un échantillon de 16 des plus jeunes proto-étoiles grâce au réseau de l'Institut de radioastronomie millimétrique (IRAM), une équipe internationale d’astronomes, dirigée par des chercheurs du Département d’Astrophysique-Laboratoire AIM du CEA Irfu, vient de montrer qu'une majorité de ces proto-étoiles possédaient des disques proto-planéraires où se formeront plus tard les planètes mais que ces disques précoces étaient beaucoup plus petits que prévus. La taille de ces disques autour des plus jeunes étoiles connues en pleine phase de formation, pourrait être limitée par l'influence du champ magnétique dont les effets ont été jusqu'ici sous estimés. Ces résultats font l'objet d'un fait marquant de la revue Astronomy & Astrophysics.


A gauche: Image de la distribution spatiale de l'émission millimétrique de la poussière dans le nuage moléculaire proto-stellaire SVS 13 révélant l'existence d'un disque proto-planétaire autour de deux proto-étoiles en formation.
A droite: Courbe de l'intensité de l'émission du disque en fonction de la distance au centre, montrant que le disque ne contribue de façon significative qu'en dessous de 60 UA.

Quelles conditions initiales pour former les disques proto-planétaires ?

Les disques proto-stellaires sont des disques de gaz et de poussières qui entourent les "proto-étoiles", étoiles en train de se former, et dans lesquels vont se fabriquer les planètes. Les premières phases de l'évolution d'un disque proto-planétaire sont encore mal comprises car, même pour les plus proches de nous, leur observation nécessite de pouvoir distinguer au télescope des détails inférieurs à la seconde d'arc (soit la taille d'une pièce de monnaie vue à 4 kilomètres de distance). En raison de leur très faible température et de leur enfouissement au cœur de cocons de matière, ces disques et ces proto-étoiles n'émettent pas de lumière visible mais un rayonnement dit "millimétrique" qui est observable par des radio-télescopes. Leur compréhension est d’une importance primordiale pour mieux reconstituer l’origine de notre propre système solaire.

Dans le cadre du grand projet baptisé CALYPSO de l'Institut de radioastronomie millimétrique (IRAM), les chercheurs ont utilisé des observations combinées du réseau d'antennes radio du plateau de Bure (France) et du grand radiotélescope de 30 m du Pico-Veleta (Espagne) pour produire un ensemble complet d'observations d'un échantillon de 16 des plus jeunes et des plus proches proto-étoiles, afin d’y chercher des disques dans les toutes premières étapes de leur formation.


L’équipe CALYPSO a analysé en particulier l'émission thermique de la poussière des disques dans cet échantillon de 16 proto-étoiles: "Nous avons décidé d’effectuer l’analyse des données relatives à l’émission de la poussière car ce sont les donnés les plus précises pour étudier la distribution spatiale du disque. La résolution angulaire et la sensibilité permettent de sonder des distances inférieures à 50 UA de l'étoile centrale (1UA = la distance moyenne Terre-Soleil, environ 150 millions de kilomètres), soit une distance correspondante à la dimension de la partie la plus centrale du Système solaire, de l'ordre de la distance de Pluton au Soleil." explique Anaëlle Maury, auteure principale de l'article.

"Nous avons ciblé les plus jeunes proto-étoiles connues, dites objets de ‘Classe 0’, car ces objets retiennent encore la mémoire des conditions initiales de leur formation et nous renseignent sur les toutes premières étapes de la formation des disques." souligne Philippe André, investigateur principal du projet CALYPSO.

L'équipe a pu montrer que pour 11 des 16 proto-étoiles observées, les données indiquaient bien l'existence d'embryons de disques proto-planétaires. Mais, sur 11 de ces jeunes disques potentiels, seuls 4 sont détectés avec des tailles supérieures à 60 UA. Ces observations uniques suggèrent donc que, si la plupart des proto-étoiles présentent bien des indications de disques proto-planétaires, la grande majorité de ces disques (plus de 75%) sont bien plus petits qu'anticipé. En complétant cette étude par des mesures complémentaires publiées par d’autres chercheurs, l’équipe CALYPSO a pu ensuite vérifier que, sur 26 des plus jeunes proto-étoiles de notre galaxie, proches et observées de manière similaire, moins d'un tiers avait des disques ayant un rayon supérieur à 60 UA.


"Nos résultats suggèrent que la formation du disque est concomitante à la phase de formation de la proto-étoile mais pourrait se produire à des échelles bien plus petites que celles prédites par les modèles hydrodynamiques de l'effondrement des cœurs proto-stellaires, et que l'effet des champs magnétiques pourrait être un élément clé pour expliquer ces disques plus petits découverts grâce aux observations CALYPSO", précise Anaëlle Maury. Les chercheurs sont désormais impatients de pouvoir confirmer les propriétés des ces disques potentiels en utilisant des données complémentaires qui leur permettront de comprendre de manière plus détaillée comment ces disques primitifs se forment. Il reste encore beaucoup de mystères à dévoiler concernant la physique à l’œuvre lors des premières étapes de la formation du disque et de la planète !


Contacts CEA IRFU: Anaëlle MAURY et Philippe ANDRE

Référence publication:
"Characterizing young protostellar disks with the CALYPSO IRAM-PdBI survey: large Class 0 disks are rare"
A. Maury, Ph. André, L. Testi, et al. 2019, publié dans la revue Astronmy & Astrophysics, 621, A76

Voir aussi:
- Le champ magnétique prépondérant pour la formation des étoiles (03 avril 2018)
- Trop de proto-étoiles massives ! (30 avril 2018)

et les pages
- L'enfance des étoiles
- L'effondrement et la rotation des proto-étoiles
Dernières news
Le grand interféromètre ALMA révèle une nouvelle population de galaxies Une équipe internationale, menée par des chercheurs du Département...
L’erreur humaine jouerait un rôle dans 94 % des accidents, ce qui fait des défaillances ou des erreurs des conducteurs une préoccupation de sécurité publique...
La distance au Grand Nuage de Magellan, galaxie satellite la plus proche de la Voie Lactée, est déterminée avec une précision inégalée et symbolique de 1 %. Fruit...
Selon une nouvelle étude de l’Université McGill, le glyphosate, herbicide très répandu, pourrait avoir un effet jusqu’à présent insoupçonné sur...
Des réseaux sans fil solides et omniprésents avec une couverture étendue, des vitesses élevées de transfert de données et un faible temps de latence sont les...
Une initiative de l’UE a mis au point un scanner portatif capable de détecter les premiers signes des maladies cardiovasculaires. Les maladies cardiovasculaires...
Chez le ver Mesorhabditis belari, les mâles servent uniquement à aider les femelles à produire des clones d’elles-mêmes. Ce mode de reproduction inédit vient...
Un dispositif révolutionnaire parvient pour la première fois à déterminer en temps réel la position des débris spatiaux au cours de leur chute. Avec plus de 13...
Des chercheurs financés par l’UE ont mis au point une technologie des systèmes de transport intelligents (STI) qui permet aux camions d’échanger sans fil des...
Certaines consonnes comme le "f" et le "v" sont des ajouts récents aux langues, selon une équipe internationale dirigée par l’Université de Zurich et comprenant un...
Dissimulée dans l’un des plus sombres recoins de la constellation d’Orion, cette Chauve-Souris Cosmique déploie ses ailes brumeuses dans l’espace interstellaire,...
La génétique porte par définition sur l’hérédité, la transmission des caractères entre parents et descendants. Un phénomène vient pourtant perturber cette...
La matière organique qui se transforme en pétrole ou en gaz est contenue dans la roche mère, une couche sédimentaire visée par des techniques extractives telles que...
Une récente étude a permis de mettre en évidence pour la première fois des vallées glaciaires et de cirques glaciaires datés de 3,6 Ga sur Mars. Une approche...
Des chercheurs développent une semelle intelligente qui estime avec grande précision le nombre de pas parcourus Vous vous êtes mis à la marche et vous voulez savoir...
Un robot sophistiqué est testé pour la première fois dans les égouts zurichois pour voir s’il pourra un jour faire le travail que personne ne veut faire: inspecter...
Près de la moitié des bâtiments dans lesquels vivent et travaillent les Européens sont incapables de résister à des tremblements de terre, même de faible...
Certains dispositifs servant à protéger la faune contre les périls de la route ont de malencontreux effets Certains dispositifs installés aux abords des routes pour...
Les interactions avec les humains activent davantage le système de récompense sociale que les discussions avec des agents artificiels, comme les robots. C’est ce que...
La technologie innovante d’impression électrostatique (ESJET) supprime l’un des obstacles qui empêchait l’industrie d’adopter pleinement la fabrication...
Ce site fait l'objet d'une déclaration à la CNIL
sous le numéro de dossier 1037632
Informations légales