Des spirales de gaz présentes autour de l’étoile jeune AB Aurigae

Jeudi, 22 juin 2017

Les planètes se forment dans des disques composés de poussières et de gaz. Les interactions gravitationnelles avec les planètes peuvent modifier les orbites des grains de poussières, créant des sillons ou des cavités dans ces disques. Elles peuvent aussi générer des ondes de densité spirales dans le disque de gaz.  Pour comprendre quand et où se forment les planètes, la capacité d'ALMA à fournir des images à haute résolution spatiale de l'émission des poussières et du gaz permet de révéler ces traces indirectes de planètes en formation cachées dans les disques. Ces nouvelles observations, effectuées par l'interféromètre ALMA et incluant des chercheurs du Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux, ont donné lieu à une publication internationale dans The Astrophysical Journal en mai 2017.

Des cavités et des structures spirales dans la distribution des poussières ont déjà été vues séparément dans quelques disques. Les nouvelles images de l'étoile jeune AB Aurigaemontrent clairement des spirales de gaz dans une cavité de poussière. Cette première détection suggère l'existence d'au moins deux planètes géantes dans ce système. Un planète à 80 unités astronomiques2 de l'étoile permet de confiner l'anneau de poussière, alors qu'une autre à moins de 30 ua permettrait de générer les structures spirales.

Ces spirales de gaz nous apportent une dimension supplémentaire dans notre compréhension des interactions disques-planètes. Des structures similaires vues précédemment en infrarouge proche apparaissent au bord interne des spirales gazeuses. Ceci s'explique par l'épaisseur des spirales, qui lui permettent de diffuser plus de lumière du côté proche de l'étoile. L'ensemble du gaz est en rotation Keplerienne autour de l'étoile, sauf à la position de l'une des hypothétiques planètes, à 30 ua de l'étoile, où les vitesses sont plus élevées, suggérant des mouvements particuliers autour de la planète en formation.


Image ALMA de l’anneau de poussières (en rouge) et des spirales de gaz (en bleu) dans le disque circumstellaire AB Aurigae. Crédits : ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Tang et al.

 

 

Note(s): 

1-AB Aur est une étoile d'environ 2 Masses solaires, âgée de moins de 4 millions d'années.

2-Ua : la distance Terre-Soleil.

Source(s): 

Tang, Guilloteau, Dutrey et al. 2017, Planet Formation in AB Aurigae: Imaging of the Inner Gaseous Spirals Observed inside the Dust Cavity, The Astrophysical Journal, Volume 840, Number 1, 2 mai 2017

Contact(s):
  • Stéphane Guilloteau, Laboratoire d'astrophysique de Bordeaux (LAB-CNRS/Université Bordeaux)
    stephane [dot] guilloteau [at] u-bordeaux [dot] frr, 05 40 00 21 86

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