Dans l'Univers, la plupart des étoiles sont accompagnées, comme le Soleil, d'un cortège de planètes. Ces astres se forment au sein des disques protoplanétaires, des structures composées de matières et de gaz entourant les jeunes étoiles peu après leur naissance. C'est à l'intérieur de ces disques, qui sont des structures éphémères dont la durée de vie ne dépasse pas les dix millions d'années (c'est très court comparé aux milliards d'années d'existence d'une étoile), que de la matière va s'agréger petit à petit pour former des planétoïdes puis finalement des exoplanètes.

Une zone mal connue

D'après les astrophysiciens, les planètes rocheuses comme notre Terre se formeraient dans les régions internes des disques protoplanétaires, à moins de 5 unités astronomiques (cinq fois la distance Terre-Soleil) de l'étoile autour de laquelle le disque s'est formé. Or c'est une zone de disques qui sont très difficiles à imager même avec les plus grands télescopes disponibles qui ont pourtant réussi à obtenir de saisissantes images de ces structures. Pour améliorer la précision des images, une équipe internationale d'astronomes a eu recours à une technique d'observation complètement différente : l'interférométrie à infrarouge. À l'aide de l'instrument PIONIER de l'ESO, ils ont combiné la lumière collectée par les quatre télescopes du VLT et procédé à une reconstitution des images grâce à un procédé similaire à celui qui a été utilisé pour obtenir la première image d'un trou noir. "Distinguer les détails à l'échelle des orbites des planètes rocheuses équivaut à pouvoir voir un humain sur la Lune ou à de distinguer un cheveu à une distance de 10 km", souligne dans un communiqué Jean-Philippe Berger de l'Université Grenoble-Alpes, chercheur principal sur l'instrument PIONIER.

Le disque protoplanétaire de l'étoile HD45677 avec les orbites de la Terre et de Jupiter représentés. Crédit : Jacques Kluska et al.

Irrégularités notables

Les images ainsi obtenues font l'objet d'une publication dans la revue Astronomy & Astrophysics. Elles révèlent des irrégularités, des régions plus brillantes que d'autres qui pourraient trahir des instabilités à l'intérieur du disque. Instabilités qui peuvent donner naissance à des tourbillons où des grains de poussières s'accumulent. Ce sont les prémisses des futures planètes. Il reste à comprendre les mécanismes à l'origine de ces tourbillons pour appréhender le tout début du processus de formation planétaire. La même équipe envisage déjà de réaliser de nouvelles observations pour tenter, cette fois, d'observer un astre à une phase de consolidation plus avancée. 

De telles protoplanètes ont déjà été observées au cœur des disques circumstellaires au VLT à l'aide de SPHERE, un autre instrument qui utilise l'optique adaptative (une méthode qui permet de corriger les effets de la turbulence atmosphérique). Il avait permis d'obtenir la première image d'une exoplanète en formation autour de l'étoile PDS 70.

Source: sciencesetavenir.fr
Source: https://www.sciencesetavenir.fr/espace/univers/l-interferometrie-pour-plonger-dans-les-details-des-disques-protoplanetaires_143923