Un disque protoplanétaire, signes de la présence de planètes en formation à proximité de l’étoile et d’un milieu riche en fer

Nous savons que le Système Solaire s'est formé il y a 4,5 milliards d'années à partir d’un disque de gaz et de poussière qui entourait le Soleil.

Observer les disques protoplanétaires au sein desquels les planètes se forment permet de retracer notre histoire. Une équipe internationale d'astronomes a observé une jeune étoile, HD 144432, située à une distance de 500 années-lumière. Les chercheurs ont utilisé les instruments MATISSE, GRAVITY et PIONIER du Very Large Telescope Interferometer (VLTI)1 de l’Observatoire Paranal de l’Observatoire européen austral (ESO) au Chili. En étudiant la répartition de la poussière dans les régions les plus internes de HD144432 où peuvent se former des planètes rocheuses, ils ont détecté pour la première fois une structure complexe dans laquelle la poussière est concentrée en trois anneaux. Par rapport au système solaire, le premier anneau de HD 144432 se trouve au niveau de l’orbite de Mercure, le deuxième anneau a à peu près la taille de l’orbite de Mars et le troisième anneau est proche de l’orbite de Jupiter.

Pourquoi ces anneaux sont-si intéressants ? Dans la plupart des cas, les planètes extrasolaires (en dehors de notre système solaire) sont trop petites et trop faibles pour être détectées directement. Cependant, des planètes suffisamment massives déjà présentes dans le disque protoplanétaire, créent des sillons le long de leurs orbites. Ainsi, la structure annelée du disque HD 144432 laisse entrevoir la présence potentielle de planètes.

De plus, les astronomes ont étudié la composition de la poussière dans le disque et y ont trouvé les éléments constitutifs les plus abondants qui composent le noyau et le manteau de la Terre : le magnésium, le silicium, l'oxygène et des indications d'une présence abondante de fer. L’analyse et les modèles réalisés favorisent la présence du fer par rapport au carbone. Ces résultats suggèrent que la composition chimique de la Terre et des autres planètes du système solaire n’est pas exceptionnelle mais pourrait être assez courante dans notre Galaxie.

• 1Le VLTI combine la lumière de quatre télescopes pour obtenir un télescope virtuel d'un diamètre effectif d'environ 130 m, qui permet de résoudre angulairement des détails à l'échelle de quelques milliarcsecondes (un millionième de la taille apparente de la Lune). A titre d’exemple, avec la résolution du VLTI, il serait possible de compter les tâches d’une coccinelle à 40 km (25 miles) de distance.