Les planètes naissent dans des disques tourbillonnants de gaz et de poussière autour des jeunes étoiles. Les astronomes sont vivement intéressés par le processus de formation de la planète, et la compréhension de ce processus est l’un des principaux objectifs scientifiques de la JWST.
PDS 70 est une étoile à proximité avec deux planètes naissantes formant dans son disque, deux des très rares exoplanètes que les astronomes ont directement imagés.
Les chercheurs ont développé une nouvelle approche innovante pour observer le PDS 70 avec le JWST et ont découvert plus de détails sur le système, y compris la présence possible d’une troisième planète.
Cette image de l’étude montre PDS 70 et ses deux planètes avec des disques circonétaires. Les disques indiquent que les planètes se développent toujours en accumulant des matières, probablement du gaz, de leurs disques. La plus grande caractéristique orange fait partie du plus grand disque entourant l’étoile et les planètes. (Blakely et al. 2025)
PDS 70 est une étoile naine orange à environ 370 années-lumière et accueille deux jeunes planètes en croissance: PDS 70B et PDS 70C.
L’Observatoire du Sud européen Très grand télescope (VLT) a imaginé directement les deux planètes, et PDS 70B a la distinction d’être le tout premier protoplanet tous les imagés directement. Le VLT a accompli l’exploit en 2018 avec son révolutionnaire SPHÈRE instrument.
Les observations de la sphère, ainsi que d’autres observations, ont permis aux astronomes d’obtenir un aperçu beaucoup plus détaillé des atmosphères, des masses et des températures des planètes.
Maintenant, le JWST a jeté un autre coup d’œil à la paire de jeunes planètes. Les résultats sont dans un nouvel article dans Le journal astronomique. C’est intitulé “L’interféromètre James Webb: détections interférométriques basées sur l’espace de PDS 70 B et C à 4,8? M,“Et l’auteur principal est Dori Blakely.
Blakely est étudiante diplômée en physique et en astronomie à l’Université de Victoria, en Colombie-Britannique, Canada.
Les JWST Imageur près de l’infrarouge et spectrographe sans fente (Niriss) a une fonctionnalité appelée Interférométrie de masquage de l’ouverture (AMI), ce qui lui permet de fonctionner comme un interféromètre.
Il utilise un masque spécial avec de minuscules trous sur le miroir principal du télescope. L’interférogramme qu’il crée a une résolution beaucoup plus élevée car la taille effective du télescope devient beaucoup plus grande.
Il s’agit d’une image améliorée par la couleur de signaux radio à ondes millimètres de l’observatoire Alma à partir de recherches antérieures. Il montre les étoiles PDS 70 et les deux exoplanètes. (A. isella / alma / eso / naoj / nrao)
“Dans ce travail, nous présentons des observations interféromètres de James Webb de PDS 70 avec le filtre Niriss F480M, les premières observations interférométriques basées sur l’espace de ce système”, écrivent les auteurs.
Ils ont trouvé des preuves de matériel entourant PDS 70 B et C, ce qui renforce l’idée que les planètes se forment toujours.
“C’est comme voir une photo de famille de notre système solaire quand ce n’était qu’un tout-petit. C’est incroyable de réfléchir à ce que nous pouvons apprendre d’un système”, a déclaré l’auteur principal Blakely dans un communiqué de presse.
Des observations antérieures des planètes PDS 70 ont été faites à des longueurs d’onde plus courtes, qui ont été mieux expliquées par des modèles pour les étoiles de faible masse et les nains bruns. Mais le JWST les a observés à des longueurs d’onde plus longues, la plus longue avec laquelle ils ont jamais été observés.
Les observations JWST font allusion à la présence de matériaux chauds autour des deux planètes, qui est interprétée comme un matériau accrétant à partir d’un disque de circonétaire.
“Notre photométrie des deux PDS 70 B et C fournit des preuves provisoires de l’émission de disque du circonétaire Mid-IR par des modèles de distribution spectrale d’énergie spectrale à ces nouvelles mesures et à celles trouvées dans la littérature”, écrivent les auteurs.
Les résultats indiquent que PDS 70 et ses planètes rivalisent pour le même matériau nécessaire pour grandir. L’étoile est un Étoile t-tiuri Cela n’a que environ 5,4 millions d’années.
Il n’atteindra pas la séquence principale pour des dizaines de millions d’années de plus et s’accumule toujours activement.
“Ces observations nous donnent une occasion incroyable d’assister à la formation de planète telle qu’elle se produit”, a déclaré le co-auteur Doug Johnstone du Herzberg Astronomy and Astrophysics Research Center.
“Voir des planètes en train d’accréter du matériel nous aide à répondre à des questions de longue date sur la façon dont les systèmes planétaires se forment et évoluent. C’est comme regarder un système solaire construit sous nos yeux.”
La nouvelle recherche présente également des preuves supplémentaires soutenant une troisième planète autour des étoiles, nommé PDS 70D.
Un article en 2024 présentait des indices de troisième planète. Cependant, il y avait beaucoup d’incertitude.
Les auteurs de cet article ont écrit qu’ils avaient peut-être trouvé un autre exoplanet, mais il pourrait également s’agir d’une touffe de poussière ou d’une spirale intérieure de matériel.
“Les études de suivi de D sont donc particulièrement excitantes”, ont écrit les auteurs.
Cette image de la recherche montre PDS 70 et les deux planètes. Sur le côté droit de l’image, fait partie du disque circonsellaire plus large. Cette image montre une augmentation des émissions comme un triangle brillant. Les observations actuelles ne peuvent pas discerner s’il s’agit d’une caractéristique disque, d’une structure en spirale ou grumeleuse de gaz, d’un flux de gaz entre PDS 70 B et C, ou une planète supplémentaire, comme suggéré par des recherches antérieures. (Blakely et al. 2024)
“Des observations de suivi seront nécessaires pour déterminer la nature de cette émission.”
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