Dans un test de ses nouvelles capacités haute résolution, le réseau Atacama Large Millimeter / submillimeter (ALMA) partage avec plaisir quelques instantanés de la famille avec nous. Situé à environ 450 années-lumière de nous dans la constellation du Taureau, le jeune HL Tau rassemble autour de lui des matériaux pour faire éclore ses planètes et fasciner les chercheurs.
Grâce aux images ALMA, les scientifiques ont pu assister à des étapes de formation planétaire suspectées mais jamais confirmées visuellement. Cette très jeune étoile est entourée de plusieurs anneaux concentriques de matière qui ont des espacements bien définis. Est-il possible que ces lacunes clairement marquées dans le disque de décombres solaires pourraient être l'endroit où les planètes ont commencé à se gélifier?
«Ces caractéristiques sont presque certainement le résultat de jeunes corps semblables à des planètes qui se forment dans le disque. Cela est surprenant car HL Tau n'a pas plus d'un million d'années et ces jeunes étoiles ne devraient pas avoir de grands corps planétaires capables de produire les structures que nous voyons sur cette image », a déclaré le directeur adjoint de l'ALMA, Stuartt Corder.
«Lorsque nous avons vu cette image pour la première fois, nous avons été stupéfaits par le niveau de détail spectaculaire. HL Tauri n'a pas plus d'un million d'années, mais déjà son disque semble être plein de planètes en formation. Cette image unique révolutionnera à elle seule les théories de la formation des planètes », a expliqué Catherine Vlahakis, scientifique adjointe du programme ALMA et scientifique principale du programme pour la campagne ALMA Long Baseline.
Voyons ce que nous comprenons de la formation du système solaire…
Grâce à des recherches répétées, les astronomes soupçonnent que toutes les étoiles sont créées lorsque des nuages de poussière et de gaz succombent à la gravité et s'effondrent sur eux-mêmes. Alors que l'étoile commence à évoluer, la poussière se lie - se transformant en «soupe du système solaire» composée d'un ensemble de sable et de roches de différentes tailles. Ces gravats finissent par se figer en un mince disque entourant l'étoile parente et deviennent le foyer d'astéroïdes, de comètes et de planètes nouvellement formés. Au fur et à mesure que les planètes collectent de la matière en elles-mêmes, leur gravité se remodèle pour structurer le disque qui les a formées. Comme en faisant glisser une balayeuse sur des feuilles mortes, ces planètes ouvrent un chemin dans leur orbite et forment des lacunes. Finalement, leurs progrès entraînent le gaz et la poussière dans une structure encore plus serrée et plus clairement définie. Maintenant, ALMA nous a montré ce qui n'était autrefois qu'un modèle informatique. Tout ce que nous pensions savoir sur la formation planétaire est vrai et ALMA l'a prouvé.
«Ce résultat nouveau et inattendu offre une vue incroyable sur le processus de formation de la planète. Une telle clarté est essentielle pour comprendre comment notre propre système solaire a vu le jour et comment les planètes se forment dans l'univers », a déclaré Tony Beasley, directeur de l'Observatoire national de radioastronomie (NRAO) à Charlottesville, en Virginie, qui gère les opérations ALMA pour les astronomes du Nord. Amérique.
«La majeure partie de ce que nous savons aujourd'hui de la formation des planètes est basée sur la théorie. Les images avec ce niveau de détail ont jusqu'à présent été reléguées à des simulations informatiques ou à des impressions d'artistes. Cette image haute résolution de HL Tauri montre ce que l'ALMA peut réaliser lorsqu'elle opère dans sa plus grande configuration et ouvre une nouvelle ère dans notre exploration de la formation des étoiles et des planètes », explique Tim de Zeeuw, directeur général de l'ESO.
La principale raison pour laquelle les astronomes n'ont jamais vu ce type de structure auparavant est facile à envisager. La poussière même qui crée le disque planétaire autour de HL Tau le cache également à la lumière visible. Grâce à la capacité d'ALMA à «voir» à des longueurs d'onde beaucoup plus longues, il peut imaginer ce qui se passe au cœur même du cloud. «C'est vraiment l'une des images les plus remarquables jamais vues à ces longueurs d'onde. Le niveau de détail est si exquis qu’il est encore plus impressionnant que de nombreuses images optiques. Le fait que nous puissions voir des planètes naître nous aidera à comprendre non seulement comment les planètes se forment autour d'autres étoiles, mais aussi l'origine de notre propre système solaire », a déclaré l'astronome NRAO Crystal Brogan.
Comment fait ALMA? Selon le personnel de recherche, ses nouvelles capacités haute résolution ont été obtenues en espaçant les antennes jusqu'à 15 kilomètres. Cette ligne de base à des longueurs d'onde millimétriques a permis une résolution de 35 milliarcsecondes, ce qui équivaut à un sou vu à plus de 110 kilomètres. «Une telle résolution ne peut être atteinte qu'avec les longues capacités de base d'ALMA et fournit aux astronomes de nouvelles informations impossibles à collecter avec toute autre installation, y compris les meilleurs observatoires optiques», a noté le directeur d'ALMA, Pierre Cox.
Les longues lignes de base signifient le succès des observations d'ALMA et sont un hommage à toute la technologie et l'ingénierie qui ont servi à sa construction. De futures observations sur la plus longue ligne de base possible d'ALMA de 16 kilomètres se traduiront par des images encore plus détaillées - et une opportunité d'élargir encore nos connaissances sur le Cosmos et son fonctionnement. "Cette observation illustre les résultats spectaculaires et importants qui viennent de NSF soutenant l'instrumentation de classe mondiale comme ALMA", a déclaré Fleming Crim, directeur adjoint de la National Science Foundation pour les sciences mathématiques et physiques. "ALMA exploite son énorme potentiel pour révéler l'univers lointain et joue un rôle unique et transformateur en astronomie."
Passez-leur des photos de bébé à notre façon, Mama ALMA… Nous sommes ravis d'y jeter un œil!
Source de l'histoire originale: «Une image révolutionnaire d'ALMA révèle la genèse planétaire» - Communiqué de presse ESO
