Communiqué de presse

SPHERE révèle une formidable variété de disques autour de jeunes étoiles

11 avril 2018

De nouvelles images acquises par l’instrument SPHERE installé sur le Very Large Telescope de l’ESO révèlent, avec des détails insoupçonnés, les disques de poussière autour de jeunes étoiles proches. Tous arborent des formes, des dimensions ainsi que des structures différentes, et témoignent des probables effets des processus de formation planétaire.

L’instrument SPHERE qui équipe le Very Large Telescope (VLT) de l’ESO au Chili permet aux astronomes de s’affranchir de l’éclat des étoiles proches afin d’obtenir une meilleure image des régions environnantes. Cette collection de nouvelles images acquises par SPHERE illustre la grande variété de disques de poussière découverts autour de jeunes étoiles.

Ces disques diffèrent nettement les uns des autres en termes de dimensions et de formes – certains sont composés d’anneaux brillants, d’autres d’anneaux sombres, d’autres encore ressemblent à des hamburgers. Leur aspect varie nettement également en fonction de leur orientation dans le ciel – certains, circulaires, sont vus de face, d’autres, plus étroits, sont observés par la tranche.

La mission première de SPHERE consiste à découvrir et étudier les exoplanètes géantes en orbite autour d’étoiles proches au moyen de l’imagerie directe. Mais l’instrument constitue également l’un des meilleurs outils actuels d’acquisition d’images de disques autour d’étoiles jeunes – ou zones de formation planétaire. L’étude de tels disques s’avère nécessaire pour mieux comprendre la relation qui unit les propriétés du disque à la formation et à la présence de planètes.

La plupart des jeunes étoiles qui composent cet échantillon sont issues d’une nouvelle étude concernant les étoiles de type T Tauri, une classe d’étoiles très jeunes (âgées de moins de 10 millions d’années) caractérisées par une luminosité variable. Les disques qui entourent ces étoiles sont composés de gaz, de poussière et de planétésimaux – les blocs constitutifs des planètes et les géniteurs des systèmes planétaires.

Ces images révèlent également le probable aspect qu’arborait notre Système Solaire peu après sa formation, voici plus de quatre milliards d’années.

La plupart des images présentées ici sont issues du sondage DARTTS-S (Disques Autour des Etoiles T-Tauri avec SPHERE). Les distances des cibles s’échelonnaient entre 230 et 550 années lumière de la Terre. À titre comparatif, la Voie Lactée s’étend sur quelque 100 000 années lumière. Ces étoiles sont donc relativement proches de la Terre. Toutefois, même à cette distance, il s’avère particulièrement difficile d’obtenir de bonnes images de la faible lueur émise par les disques, car ils sont noyés dans l’intense lumière en provenance de leurs étoiles hôtes.

Une autre observation effectuée au moyen de SPHERE a révélé l’existence d’un disque incliné autour de l’étoile GSC 07396-00759, membre d’un système stellaire multiple référencé au sein de DARTTS-S. Curieusement, et bien qu’ils se soient formés simultanément, ce nouveau disque semble plus évolué que le disque riche en gaz qui encercle l’étoile T Tauri du même système. Cette étrange différence évolutive entre les disques qui entourent deux étoiles du même âge invite les astronomes à étudier plus en détails les disques et leurs caractéristiques.

Les astronomes ont utilisé SPHERE dans le but d’obtenir de nombreuses autres images spectaculaires, ainsi que pour les besoins d’autres études portant sur l’interaction d’une planète avec un disque, les mouvements orbitaux au sein d’un système, et l’évolution temporelle d’un disque.

Les nouveaux résultats de SPHERE, combinés aux données acquises par d’autres télescopes tel ALMA, sont en train de révolutionner notre compréhension des environnements qui entourent les jeunes étoiles ainsi que des processus complexes qui concourent à la formation planétaire.

Plus d'informations

Les images des disques qui entourent les étoiles de type T Tauri ont fait l’objet d’un article intitulé “Disks Around T Tauri Stars With SPHERE (DARTTS-S) I: SPHERE / IRDIS Polarimetric Imaging of 8 Prominent T Tauri Disks”, par H. Avenhaus et al., à paraître au sein de la revue Astrophysical Journal. La découverte d’un disque incliné est détaillée au sein de l’article intitulé “A new disk discovered with VLT/SPHERE around the M star GSC 07396-00759”, par E. Sissa et al., à paraître au sein de la revue Astronomy & Astrophysics.

La première équipe est composée de Henning Avenhaus (Institut Max Planck dédié à l’Astronomie, Heidelberg, Allemagne; ETH Zurich, Institut dédié à la Physique des Particules et à l’Astrophysique, Zurich, Suisse; Université du Chili, Santiago, Chili), Sascha P. Quanz (ETH Zurich, Institut dédié à la Physique des Particules et à l’Astrophysique, Zurich, Suisse; Centre National d’Etude et de Recherche de “PlanetS”), Antonio Garufi (Université Autonome de Madrid, Madrid, Espagne), Sebastian Perez (Université du Chili, Santiago, Chili; Millennium Nucleus Protoplanetary Disks, Santiago, Chili), Simon Casassus (Université du Chili, Santiago, Chili; Millennium Nucleus Protoplanetary Disks, Santiago, Chili), Christophe Pinte (Université de Monash, Clayton, Australie; Univ. Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, France), Gesa H.-M. Bertrang (Université du Chile, Santiago, Chili), Claudio Caceres (Université Andrés Bello, Santiago, Chili), Myriam Benisty (Unité Mixte et Internationale Franco-Chilienne d’Astronomie, CNRS/INSU; Université du Chili, Santiago, Chili; Univ. Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, France) et Carsten Dominik (Institut d’Astronomy Anton Pannekoek, Université d’Amsterdam, Pays-Bas).

La seconde équipe est composée de E. Sissa (INAF-Observatoire Astronomique de Padoue, Padoue, Italie), J. Olofsson (Institut Max Planck dédié à l’Astronomie, Heidelberg, Allemagne; Université de Valparaíso, Valparaíso, Chili), A. Vigan (Aix-Marseille Université, CNRS, Laboratoire d’Astrophysique de Marseille, Marseille, France), J.C. Augereau (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, France) , V. D’Orazi (INAF-Observatoire Astronomique de Padoue, Padoue, Italie), S. Desidera (INAF-Observatoire Astronomique de Padoue, Padoue, Italie), R. Gratton (INAF-Observatoire Astronomique de Padoue, Padoue, Italie), M. Langlois (Aix-Marseille Université, CNRS, Laboratoire d’Astrophysique de Marseille Marseille, France; CRAL, CNRS, Université de Lyon, Ecole Normale Suprieure de Lyon, France), E. Rigliaco (INAF-Observatoire Astronomique de Padoue, Padoue, Italie), A. Boccaletti (LESIA, Observatoire de Paris-Meudon, CNRS, Université Pierre et Marie Curie, Université Paris Diderot, Meudon, France), Q. Kral (LESIA, Observatoire de Paris-Meudon, CNRS, Université Pierre et Marie Curie, Université Paris Diderot, Meudon, France; Institut d’Astronomie, Université de Cambridge, Cambridge, Royaume-Uni), C. Lazzoni (INAF-Observatoire Astronomique de Padoue, Padoue, Italie; Université de Padoue, Padoue, Italie), D. Mesa (INAF-Observatoire Astronomique de Padoue, Padoue, Italie; Université de l’Atacama, Copiapo, Chili), S. Messina (INAF-Observatoire Astrophysique de Catania, Catania, Italie), E. Sezestre (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, France), P. Thébault (LESIA, Observatoire de Paris-Meudon, CNRS, Université Pierre et Marie Curie, Université Paris Diderot, Meudon, France), A. Zurlo (Université Diego Portales, Santiago, Chili; Unité Mixte et Internationale Franco-Chilienne d’Astronomie, CNRS/INSU; Université du Chili, Santiago, Chili; INAF-Observatoire Astronomique de Padoue, Padoue, Italie), T. Bhowmik (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, France), M. Bonnefoy (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, France), G. Chauvin (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, France; Universidad Diego Portales, Santiago, Chile), M. Feldt (Institut Max Planck dédié à l’Astronomie, Heidelberg, Allemagne), J. Hagelberg (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, France), A.-M. Lagrange (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, France), M. Janson (Université de Stockholm, Stockholm, Suède; Institut Max Planck dédié à l’Astronomie, Heidelberg, Allemagne), A.-L. Maire (Institut Max Planck dédié à l’Astronomy, Heidelberg, Allemagne), F. Ménard (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, France), J. Schlieder (Centre de Vol Spatial NASA Goddard, Greenbelt, Maryland, Etats-Unis; Institut Max Planck dédié à l’Astronomie, Heidelberg, Allemagne), T. Schmidt (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, France), J. Szulági (Institut de Physique des Particules et d’Astrophysique, ETH Zurich, Zurich, Suisse; Institut des Sciences Informatiques, Université de Zurich, Zurich, Suisse), E. Stadler (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, France), D. Maurel (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, France), A. Deboulbé (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, France), P. Feautrier (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, France), J. Ramos (Institut Max Planck dédié à l’Astronomie, Heidelberg, Allemagne) et R. Rigal (Institut Anton Pannekoek dédié à l’Astronomie, Amsterdam, Pays-Bas).

L'ESO est la première organisation intergouvernementale pour l'astronomie en Europe et l'observatoire astronomique le plus productif au monde. L'ESO est soutenu par 15 pays : l'Allemagne, l'Autriche, la Belgique, le Danemark, l'Espagne, la Finlande, la France, l'Italie, les Pays-Bas, la Pologne, le Portugal, la République Tchèque, le Royaume-Uni, la Suède et la Suisse. L'ESO conduit d'ambitieux programmes pour la conception, la construction et la gestion de puissants équipements pour l'astronomie au sol qui permettent aux astronomes de faire d'importantes découvertes scientifiques. L'ESO joue également un rôle de leader dans la promotion et l'organisation de la coopération dans le domaine de la recherche en astronomie. L'ESO gère trois sites d'observation uniques, de classe internationale, au Chili : La Silla, Paranal et Chajnantor. À Paranal, l'ESO exploite le VLT « Very Large Telescope », l'observatoire astronomique observant dans le visible le plus avancé au monde et deux télescopes dédiés aux grands sondages. VISTA fonctionne dans l'infrarouge. C'est le plus grand télescope pour les grands sondages. Et, le VLT Survey Telescope (VST) est le plus grand télescope conçu exclusivement pour sonder le ciel dans la lumière visible. L'ESO est le partenaire européen d'ALMA, un télescope astronomique révolutionnaire. ALMA est le plus grand projet astronomique en cours de réalisation. L'ESO est actuellement en train de programmer la réalisation d'un télescope géant (ELT pour Extremely Large Telescope) de la classe des 39 mètres qui observera dans le visible et le proche infrarouge. L'ELT sera « l'œil le plus grand au monde tourné vers le ciel.

Liens

• Publication scientifique (Avenhaus et al.)
• Publication scientifique (Sissa et al.)
• Page Web dédiée au consortium SPHERE
• Photos du VLT
• Photos de SPHERE

Contacts

Henning Avenhaus
Max Planck Institute for Astronomy
Heidelberg, Germany
Courriel: havenhaus@gmail.com

Elena Sissa
INAF - Astronomical Observatory of Padova
Padova, Italy
Courriel: elena.sissa@inaf.it

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tél: +49 89 3200 6655
Mobile: +49 151 1537 3591
Courriel: rhook@eso.org

Rodrigo Alvarez (contact presse pour la Belgique)
Réseau de diffusion scientifique de l'ESO et Planetarium, Royal Observatory of Belgium
Tél: +32-2-474 70 50
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