| 23.06.05 |
Exceptionnelle
image d'un anneau de poussière autour d'une étoile |
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Dans le cadre de d'un vaste programme de recherche d'indices de
l'existence de planètes extrasolaires, le a réussi une belle prouesse en prenant la photo
la plus détaillée jamais obtenue d'un anneau de poussière particulièrement
étroit autour de l'étoile Fomalhaut. Cette image laisse à penser
qu'une planète actuellement invisible pourrait le déformer et ainsi
trahir sa présence. D'autant plus que des simulations informatiques
confirment son existence en raison de perturbations qui affectent
l'étoile.
Les scientifiques confirment qu'ils auraient même pu voir la planète
si elle avait été cinq fois plus massive que Jupiter. D'autres d'observations
sont prévues cet été de façon à compléter l'image
(l'anneau est trop grand pour rester dans le champ de la caméra,
ce qui explique la partie manquante) et des analyses de couleurs
de l'anneau sont également prévues pour déterminer ses propriétés
physiques et sa composition.
Certains comparent volontiers cet anneau à la ceinture de Kuiper
du Système Solaire. Cette ceinture est constituée des résidus de
la formation des planètes. Il s'agit de blocs de matière qui ne
sont pas agglomérés à d'autres planétoïdes.
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Le centre de l'anneau est décentré
par rapport a l'étoile, ce qui indique la présence
d'un centre de gravitation autre que l'étoile, vraisemblablement
une planète ou un système planétaire.
Crédit NASA / ESA / P. Kalas & J. Graham (U. California,
Berkeley), & M. Clampin (NASA )
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Le choix de Fomalhaut (HD 216956)
n'est pas anodin. Il s'agit d'une des étoiles les plus proches entourées
d'un disque de poussière et de gaz. Surtout, sa position par rapport
à la Terre permet à Hubble d'être bien positionné pour l'observer,
ce qui n'est pas le cas par exemple d'étoiles plus connues et également
entourées d'un tel disque comme bêta-Pictoris et d'Au Microscopii.
Elles se présentent sous la tranche, ce qui rend leur observation
très difficile.
Mais l'observation de Fomalhaut n'est pas pour autant facile. L'étoile
est très lumineuse et cache donc les détails de la structure de
son disque. Hubble a donc utilisé le coronographe de l'ACS, qui
permet de cacher la lumière d'une étoile et de voir les dispositifs
qui l'entourent. L'image ainsi obtenue a une sensibilité et une
résolution élevées. Dans le cas de Fomalhaut, les images d'Hubble
ont une résolution d'environ 0.5 UA, soit 75 millions de km.
Fomalhaut se situe près du Soleil, à seulement 25 années-lumière
mais elle est deux fois plus massive que notre étoile et
peu âgée, seulement 200 millions d'années, un vingtième de l'âge
du Soleil. Il s'agit de l'étoile la plus lumineuse de la constellation
du Poisson.
Si l'on se réfère au Système Solaire, cette époque correspond au
grand bombardement, une période qui a duré plus de 700 millions
d'années après la formation du Soleil et où 14 millions d'objets
ont percuté la Terre et l'ont enrichi en différents matériaux. Cette
période s'avère passionnante car elle marque la transition entre
la naissance des planètes et leur état 'final'. La Lune a été bombardée
par plus de 1 million d'objets qui ont donné naissance aux cratères
que l'on voit aujourd'hui. Sur Mars, les comètes ont apporté de
grandes quantités d'eau et toutes les atmosphères des planètes ont
fortement été modifiées par cet épisode. Notez qu'il n'existe aucun
fossile ou indice de cette période sur Terre qui tout au long de
son histoire a connu de nombreux bouleversements de surface.
L'image d'Hubble montre clairement un anneau étroit, large de seulement
25 UA, commençant à une distance de 133 UA de son étoile et s'étirant
jusqu'à 159 UA. Par comparaison, la Ceinture de Kuiper se situe
à 30 Ua du Soleil et s'étend jusqu'à 50 UA du Soleil (bien au-delà
de l'orbite de Pluton). Mais alors que le disque de l'étoile est
analogue à la Ceinture de Kuiper, son diamètre est quatre fois plus
grand.
Le bord du nuage est très effilé, ressemblant au fil d'une lame
de couteau. Il est fondamentalement découpé en tranches. Il ressemble
aux anneaux de Saturne, où nous observons des structures très fines
entretenues par de petits satellites berger. L'anneau ne semble
pas centré sur l'étoile mais sur une tache de 2,25 milliards de
km qui semble tenir le premier rôle. Les lois du mouvement de Kepler
déclarent que des objets décrivant des orbites elliptiques sont
toujours excentrés du centre géométrique de l'ellipse. Dans le cas
présent, cet excentrage implique une planète parcourant une orbite
fortement elliptique qui, aussi, balaye et absorbe la poussière
constituant le disque, à l'instar de Neptune et les planètes plus
importantes de notre Système Solaire qui ont aspiré les débris formant
le disque de poussières primitives qui entourait notre Soleil, laissant
un anneau éloigné des débris rocheux (la ceinture de Kuiper).
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L'image et les informations qui lui sont associées sont à même de
mieux nous faire comprendre les processus de formation des planètes
à l'intérieur de ces disques poussiéreux et gazeux qui entourent
les étoiles naissantes.
Crédit NASA / ESA / P. Kalas & J. Graham (U. California,
Berkeley), & M. Clampin (NASA ) |
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