Protoplanète près de l'étoile HD100546

Protoplanète autour de l'étoile HD100546

Pour la première fois une exoplanète en formation encore enfouie dans son épais disque de gaz et de poussière a peut-être été débusquée par le VLT (Very Large Telescope). Une équipe internationale pilotée par Sascha Quanz (ETH Zurich, Suisse) a étudié le disque de gaz et de poussière entourant la jeune étoile HD100546, une des étoiles relativement proches située à 335 années-lumière. Cette planète potentielle serait une géante gazeuse semblable à Jupiter.
« Jusqu'à présent, la formation planétaire a principalement été un sujet étudié par des simulations informatiques, » explique Sascha Quanz. « Si notre découverte est véritablement une planète en formation, alors, pour la première fois, les scientifiques seront capables d'étudier le processus de formation planétaire et les interactions d'une planète en formation avec son environnement natal, à un stade empiriquement très jeune. ».
HD 100546 est une jeune étoile située dans la constellation australe de la mouche (The Fly). La planète potentielle autour de HD100546 a été détectée comme une tache faible située dans le disque circumstellaire grâce à l'instrument d'optique adaptative NACO sur le VLT de l'ESO, combiné à une technique d'analyse des données innovantes. Les observations ont été réalisées avec le coronographe de NACO qui fonctionne dans le proche infrarouge et qui supprime la lumière brillante de l'étoile à l'endroit de la protoplanète potentielle (voir image ci-contre). Des signes indiquent que les environs de la protoplanète sont potentiellement réchauffés par le processus de formation.
« La recherche d'exoplanètes est l'une des frontières de l'astronomie parmi les plus excitantes. Réaliser directement des images de planètes est encore un nouveau champ qui bénéficie grandement des récentes améliorations des instruments et des méthodes d'analyse de données. Pour cette recherche, nous avons utilisé des techniques d'analyse de données développées pour la recherche cosmologique, ce qui montre que le croisement des idées entre les différents champs de recherche peut conduire à des progrès extraordinaires. » Adam Amara, membre de l'équipe. Bien que la protoplanète soit l'explication la plus probable, il est possible que le signal détecté provienne d'une source d'arrière-plan ou bien encore que le nouvel objet détecté ne soit pas une protoplanète, mais une planète déjà complètement formée, éjectée de son orbite originelle proche de l'étoile. Cette protoplanète candidate orbite autour de son étoile à environ 10 milliards de km.

Cette distance est comparable à la distance des orbites des planètes naines du Système Solaire extérieur comme Eris et Makémaké. Mais cette localisation ne concorde pas avec les théories en vigueur sur la formation planétaire. Pour observer cette exoplanète, l'équipe a utilisé un élément spécial appelé masque de phase apodiseur qui augmente le contraste de l'image à proximité de l'étoile. Depuis 1995, année de la découverte de la première exoplanète, plusieurs centaines de systèmes planétaires ont été découverts permettant l'étude de la formation planétaire. Aucune protoplanète n'a encore été vue au cours de son processus de formation, baignant dans son disque de matière. Cette recherche a été présentée dans un article intitulé "A Young Protoplanet Candidate Embedded in the Circumstellar disc of HD100546", par S. P. Quanz et al., publié en ligne dans l'édition du 28 février de l'Astrophysical Journal Letters. L'équipe est composée de Sascha P. Quanz (ETH Zurich, Suisse), Adam Amara (ETH), Michael R. Meyer (ETH), Matthew A. Kenworthy (Sterrewacht Leiden, Pays-Bas), Markus Kasper (ESO, Garching, Allemagne) et Julien H. Girard (ESO, Santiago, Chili).

N. B. : La zone habitable circumstellaire ou écosphère est une sphère théorique entourant une étoile dans laquelle la température à la surface des planètes en orbite, permettrait l'apparition d'eau liquide.
Les scientifiques pensent que l'eau liquide est vitale, à cause de son rôle, dans les réactions biochimiques. Il ne faut pas, pour déterminer l'habitabilité d'une planète, y mettre toutes les conditions que notre Terre réunie, sinon aucune autre planète dans l'Univers ne pourrait y abriter la vie, chaque planète étant unique. Seule la condition d'avoir de l'eau liquide semble nécessaire, elle est considérée comme un élément indispensable, à un écosystème viable car elle favorise énormément le transport des matériaux nécessaires à une activité biochimique. L'eau est un élément parfait pour dissoudre les matériaux et stocker les éléments chimiques. La vie peut être présente en dehors des zones habitables, il suffit qu'il y ait de l'eau liquide, une source d'énergie et des substances chimiques dont la vie a besoin pour construire ses matériaux.

Image : Cette image réalisée avec le système NACO installé sur le VLT de l'ESO montre une candidate protoplanète dans le disque de gaz et de poussière autour de la jeune étoile HD100546. Cette image a été prise avec un coronographe spécial qui supprime la lumière de l'étoile brillante et permet d'observer de manière très détaillée la région de la protoplanète. La partie la plus lumineuse de cette image est celle de la candidate protoplanète et le disque sombre au bas de l'image cache l'étoile très brillante. Crédit : ESO.