Hubble observe un étrange système stellaire avec trois disques décalés formant des planètes

Hibou Gourou

Les planètes se forment à partir de grands disques de poussière et de gaz qui s'accumulent autour de leurs étoiles hôtes. Il y a des milliards d'années, notre système solaire aurait ressemblé à un seul point de lumière brillante provenant du soleil, avec un disque de matière tourbillonnant autour de lui qui a fini par s'agglutiner en planètes. Pour en savoir plus sur la formation de notre système solaire, il est utile de regarder d'autres systèmes qui traversent actuellement ce processus – comme TW Hydrae, un système situé à 200 années-lumière et tourné vers nous, ce qui en fait l'endroit idéal pour observer la formation planétaire.

Mais il y a quelque chose d'étrange dans le système TW Hydrae. En 2017, les astronomes ont remarqué pour la première fois une ombre étrange qui était visible sur le disque de poussière et de gaz entourant l'étoile. Alors que ces ombres proviennent généralement d'une planète formée à l'intérieur du disque , dans ce cas, la forme et le mouvement de l'ombre suggèrent qu'il s'agit en fait d'un deuxième disque, situé dans le premier disque et incliné à un angle différent. Maintenant, les astronomes pensent avoir repéré la preuve d'un troisième disque, les trois étant empilés et créant un motif complexe d'ombres.

Cette illustration est basée sur les images du télescope spatial Hubble de disques de gaz et de poussière encerclant la jeune étoile TW Hydrae. Nous avons une vue oblique de trois anneaux concentriques de poussière et de gaz. Au centre se trouve la lueur blanche brillante de l'étoile centrale. Les anneaux de couleur rougeâtre sont inclinés les uns par rapport aux autres et projettent donc des ombres sombres sur l'anneau le plus externe.
Cette illustration est basée sur les images du télescope spatial Hubble de la NASA/ESA d'un disque de gaz et de poussière encerclant la jeune étoile TW Hydrae. Les photos de Hubble montrent des ombres balayant les disques entourant le système. L'interprétation est que ces ombres proviennent de disques intérieurs légèrement inclinés qui empêchent la lumière des étoiles d'atteindre le disque extérieur, et projettent donc une ombre. Les disques sont légèrement inclinés les uns par rapport aux autres en raison de l'attraction gravitationnelle des planètes invisibles déformant la structure du disque. NASA. ESA, L. Hustak (STScI)

Les chercheurs ont utilisé les données du télescope spatial Hubble recueillies en 2021 pour observer le système, constatant que l'ombre était différente de ce à quoi ils s'attendaient sur la base de la théorie d'un disque projetant une ombre sur un deuxième disque.

"Nous avons découvert que l'ombre avait fait quelque chose de complètement différent", a déclaré le chercheur principal John Debes du Space Telescope Science Institute dans un communiqué . "Quand j'ai regardé les données pour la première fois, j'ai pensé que quelque chose n'allait pas avec l'observation parce que ce n'était pas ce à quoi je m'attendais. J'étais déconcerté au début, et tous mes collaborateurs étaient du genre : qu'est-ce qui se passe ? Nous avons vraiment dû nous gratter la tête et il nous a fallu un certain temps pour trouver une explication.

Ils ont compris que l'explication la plus probable des observations était deux disques mal alignés dans un troisième disque plus grand. C'est une configuration très étrange pour un système planétaire. "Nous n'avons jamais vraiment vu cela auparavant sur un disque protoplanétaire", a déclaré Debes. "Cela rend le système beaucoup plus complexe que nous ne le pensions au départ."

Il se pourrait qu'il y ait déjà des planètes formées dans chacun des disques, ce qui est à l'origine des ombres. Pour en savoir plus, une possibilité est d'utiliser la puissante vision infrarouge du télescope spatial James Webb pour observer les ombres plus en détail.

La recherche est publiée dans The Astrophysical Journal .