Un nuage de gaz s’effondre – une planète géante se forme

Les planètes se forment généralement lorsque des morceaux de roche s’agrègent progressivement autour d’une étoile. Cependant, cela ne s’applique pas aux grandes planètes éloignées de leur étoile. Les observations réalisées avec le système de télescope ALMA répondent désormais à la manière dont elles se forment. Ils montrent comment le gaz s’accumule dans un disque autour d’une jeune étoile. C’est ainsi que s’est formé le précurseur d’une grande planète gazeuse, comme le rapportent les auteurs de l’étude dans la revue « Nature ».

Les astronomes discutent depuis longtemps de la façon dont les planètes géantes gazeuses se forment loin d’une jeune étoile. Contrairement à la formation d’autres planètes, il n’y a pas suffisamment de roches qui pourraient s’agglutiner morceau par morceau et ensuite attirer les gaz de l’environnement en utilisant leur propre gravité. L’explication probable est donc un scénario alternatif : ce que l’on appelle l’instabilité gravitationnelle. Une partie du nuage de gaz en rotation autour d’une jeune étoile s’effondre directement en une géante gazeuse.

Des télescopes détectent un effondrement d’un disque protoplanétaire

Il y a deux ans, une équipe de recherche utilisant le télescope spatial Hubble a découvert des preuves de ce processus dans le disque de gaz autour de l’étoile AB Aurigae, vieille de quatre millions d’années seulement. Là, ils ont remarqué d’étranges structures en forme de spirale qui ressemblaient étonnamment à celles observées dans les simulations informatiques d’instabilités gravitationnelles.

Jessica Speedie de l’Université de Victoria au Canada et son équipe ont maintenant examiné ces spirales plus en détail. Pour ce faire, ils ont utilisé l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, ou ALMA en abrégé – un système de 66 télescopes dans le désert chilien d’Atacama. Les télescopes sont spécialisés dans l’observation des nuages ​​​​de gaz denses dans lesquels se forment les étoiles et les planètes. Les chercheurs ont maintenant utilisé ALMA pour examiner le rayonnement du disque de gaz autour d’AB Aurigae.

À partir des mesures, ils ont déterminé comment le gaz se déplace dans les structures en spirale. Le résultat : le gaz circule réellement ensemble dans les spirales. Elle s’effondre donc en protoplanètes – les précurseurs des grandes planètes gazeuses. Comme le soulignent Speedie et son équipe, « le mouvement observé concorde très bien avec les prédictions des simulations et des modèles analytiques ». Le disque autour d’AB Aurigae est donc idéal pour de futures études. Cela permettrait d’observer en détail les différentes manières dont se forment les planètes.