Des astrophysiciens repèrent une exoplanète susceptible de former des lunes

Des astrophysiciens repèrent une exoplanète susceptible de former des lunes
Disque lunaire vu avec ALMA

Cette image particulière, prise à l’aide de l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), dont l’ESO est un compagnon, montre des vues larges (à gauche) et rapprochées (à droite) du disque formant la lune entourant PDS 70c, un jeune Jupiter -comme une planète à près de quatre cents années-lumière. Pointage de crédit : ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Benisty ainsi que al.

De nouvelles observations à haute résolution affichent clairement une zone de formation de lune autour exoplanète PDS 70c. Les observations particulières ont permis aux astronomes de déterminer pour la première fois la taille et la masse de la région en forme d’anneau.

Astronomes au Centre d’Astrophysique | Harvard et Smithsonian ont aidé à détecter la présence apparente d’une région de formation de lune autour d’une bonne exoplanète – la planète en dehors de notre propre système solaire. Les observations les plus récentes, publiées récemment dans Les lettres du journal astrophysique , pourrait faire la lumière sur la façon dont les lunes et les planètes se composent dans de jeunes bons systèmes.

La région détectée est en fait un disque circumplanétaire, la zone en forme d’anneau encerclant une planète où les lunes et autres satellites peuvent se former. Le disque observé comprend l’exoplanète PDS 70c, l’une des deux géantes, Jupiter -comme des planètes en orbite autour d’une étoile à près de 400 années-lumière de côté. Les astronomes avaient déjà découvert des indices d’un disque «formant la lune» autour de cette exoplanète, mais comme ils ne peuvent pas clairement informer le disque en dehors de son atmosphère environnante, ils n’ont pas pu vérifier sa détection – jusqu’à présent.


À l’aide de ALMA , l’équipe d’astronomes a reconnu pour la première fois sans ambiguïté un disque lunaire autour d’une terre lointaine. La planète est en réalité un gros gaz de type Jupiter, hébergé dans un programme encore en cours de formation. Le résultat garantit de jeter un nouvel éclairage sur la façon dont les lunes et les planètes se forment dans les jeunes grands systèmes. Ce film résume la percée. Crédit: CETTE

“Notre fonction présente une reconnaissance claire d’un disque par lequel les satellites pourraient se développer”, explique Myriam Benisty, spécialiste à l’université associée à Grenoble et à l’université ou au collège du Chili qui semble diriger les recherches utilisant le grand millimètre/submillimètre d’Atacama. Tableau (ALMA). «Nos observations ALMA avaient été obtenues à ce type de résolution exquise que les individus pouvaient clairement noter que le disque est généralement associé à la planète et sont capables de contraindre la taille pour la première fois. ”

Avec l’aide d’ALMA, Benisty et le groupe ont découvert que le diamètre du disque dur est comparable à la distance particulière Soleil-Terre et qu’il a une masse suffisante pour créer jusqu’à trois satellites de la taille du satellite céleste.

“Nous avons utilisé une émission millimétrique à travers des grains de poussière froids pour estimer la masse du disque particulier et, par conséquent, le réservoir pour développer un programme satellite autour du PDS 70c”, explique Sean Andrews, co-auteur de l’étude et astronome au Center for Astrophysique ( CfA ).

Les résultats sont importants pour savoir exactement comment les lunes apparaissent.

Système PDS 70 vu avec ALMA

Cette image particulière, prise à l’aide de l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), montre le système PDS soixante-dix, situé à près de 400 années-lumière de côté et toujours en cours de formation. Le système comprend une étoile au centre et au moins deux planètes en orbite, PDS 70b (non visible dans l’image) et PDS 70c, entourées d’un disque circumplanétaire (le point à droite de l’étoile). Pointage de crédit : ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Benisty ainsi que al.

Les planètes se forment à l’intérieur de disques poussiéreux près des jeunes étoiles, faisant des cavités car elles engloutissent les matériaux de ce disque circumstellaire pour se développer. Dans cette procédure, une planète peut acquérir son propre disque circumplanétaire, qui joue un rôle dans la croissance autour de la planète en régulant la quantité de matière qui y tombe. Dans le même temps, l’essence et la poussière à l’intérieur du disque circumplanétaire peuvent se rassembler dans des corps progressivement plus gros via de multiples collisions, conduisant finalement à l’anniversaire des lunes.

Pourtant, les astronomes ne comprennent pas complètement les détails de ces processus. « En bref, on ne sait toujours pas quand, où et comment se forment les planètes et les lunes », précise ESO Research De nombreux autres Stefano Facchini, par ailleurs impliqués dans la recherche.

« Plus de 4 000 exoplanètes ont déjà été découvertes jusqu’à présent, pourtant toutes ont été reconnues dans des techniques matures. PDS 70b plus PDS 70c, qui forment généralement un système similaire au Jupiter- Saturne paire, sont les deux seules exoplanètes reconnues à ce jour qui sont néanmoins en cours de production », explique Miriam Keppler, chercheuse sur le Max Planck Start for Astronomy en Allemagne et une des co-auteurs de la recherche.


L’animation de cet artiste en particulier fait un zoom arrière à partir d’une vue rapprochée sur PDS 70c – une jeune géante gazeuse semblable à Jupiter à près de 400 années-lumière de côté. En nous éloignant du PDS 70c, nous rencontrons pour la première fois le disque lunaire entourant notre planète, avec une scène blanche signalant l’emplacement dans lequel une lune pourrait se développer. Au fur et à mesure que nous nous déplaçons, la petite étoile orange au milieu du système permet de voir, tout comme PDS 70b, une autre planète trouvée dans cette méthode. Nous visitons également un grand anneau, vestige du disque circumstellaire à partir duquel les deux planètes se sont produites. À la fin de la vidéo, nous voyons tous la vraie image astronomique du système, utilisée avec l’Atacama Huge Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Crédit : ESO/L. Calçada, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Benisty ainsi que al.

“Ce système nous offre donc une occasion unique d’observer et d’étudier les processus de formation de la planète et des satellites”, ajoute Facchini.

PDS 70b plus PDS 70c, les 2 planètes qui composent la machine, ont été découvertes pour la première fois à l’aide d’ESO Très grand télescope (VLT) en 2018 et 2019 respectivement, et leur nature unique indique qu’ils ont été observés à de nombreuses reprises depuis des télescopes et des instruments de musique.

Ces dernières observations ALMA haute résolution ont permis aux astronomes de mieux comprendre le système. En plus de créditer la détection du disque circumplanétaire à propos du PDS 70c et de l’étude de sa dimension et de sa masse, ils découvriront que le PDS 70b ne présente pas de preuve claire de ce type de disque, indiquant qu’il avait été privé de saletés depuis sa livraison. environnement par PDS 70c.

Une compréhension plus approfondie du système planétaire particulier va être obtenue avec le télescope extrêmement grand (ELT) de l’ESO, actuellement en cours de construction sur Cerro Armazones dans le désert chilien d’Atacama.

“L’ELT va être la clé de cette étude car, avec sa résolution plus élevée, nous serons en mesure de cartographier le système avec beaucoup de détails”, déclare le co-auteur Rich Teague, co-auteur et Submillimeter Variety (SMA) membre du CfA.

En particulier, en utilisant l’imageur ELT moyen infrarouge plus le spectrographe (METIS) de l’ELT, l’équipe particulière sera en mesure de jeter un coup d’œil aux mouvements du gaz autour du PDS 70c pour obtenir une image 3D complète du système.

Pour en savoir plus sur cette analyse, voir Première détection très claire d’un disque lunaire autour d’un monde en dehors de notre système solaire.

Point de référence : « A Circumplanetary Hard Drive Around PDS 70c » de Myriam Benisty, Jaehan Bae, Stefano Facchini, Miriam Keppler, Richard Teague, Andrea Isella, Nicolas Capital t. Kurtovic, Laura Meters. Pérez, Anibal Sierra, Sean M. Andrews, John Carpenter, Ian Czekala, Carsten Dominik, Thomas Henning, Francois Menard, Paola Pinilla et Alice Zurlo, 22 juillet 2021, Les personnages particuliers du journal astrophysique .
DOI : 10. 3847 / 2041-8213 / ac0f83

À propos d’ALMA

L’Atacama Large Millimeter/submillimeter Variety (ALMA), une installation internationale d’astronomie, est une relation de la Société européenne d’études astronomiques dans l’hémisphère sud (ESO), l’Oughout. S. National Technology Foundation (NSF) ainsi que les instituts nationaux associés aux sciences naturelles (NINS) du Japon en coopération avec la République du Chili. ALMA est financé simplement par l’ESO au nom des États membres, simplement par la NSF avec l’aide du Conseil national d’analyse de l’Europe (NRC) et le ministère de la Science et de la Technologie (MOST) via le NINS avec l’aide de l’Academia Sinica (AS) en Taïwan et l’Institut coréen d’astronomie et de technologie spatiale (KASI).

La construction et les opérations d’ALMA sont dirigées par l’ESO pour ses membres ; par le National Stereo Astronomy Observatory (NRAO), géré par Linked Universities, Inc. (AUI), au nom de l’Amérique du Nord; par l’intermédiaire de l’Observatoire astronomique national du Japon (NAOJ) au nom de l’Asie orientale. L’Observatoire Mutuel ALMA (JAO) assure la gestion et la gestion unifiées de la construction, de la mise en service et de l’exploitation d’ALMA.

Concernant le Centre d’Astrophysique | Harvard et Smithsonian

Le Centre d’Astrophysique | Harvard & Smithsonian est une coopération entre Harvard et le Smithsonian conçue pour poser – et finalement répondre – aux meilleures questions non résolues de l’humanité concernant la nature de la galaxie. Le Center for Astrophysics a son siège à Cambridge, MA, ainsi que des installations de recherche aux États-Unis et dans le monde.

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