La formation des planètes pourrait commencer alors même que la naissance de l’étoile hôte n’est pas terminée. C’est ce qu’indiquent des observations menées avec le radiotélescope Alma. En effet, l’appareil a permis de scruter un disque protoplanétaire situé autour d’une très jeune proto-étoile, et d’y débusquer des grains de poussières de la taille du millimètre.
Le nuage moléculaire 1 du Taureau (en anglais Taurus Molecular Cloud 1, donc TMC 1) est un nuage moléculaire situé à environ 450 années-lumière du Soleil dans la Voie lactée. Pour autant qu’on le sache, c’est la nurserie d’étoiles la plus proche du Système solaire, ce qui en fait une cible toute désignée pour un instrument comme l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (en abrégé Alma, qui signifie aussi « âme » en espagnol). En effet, l’un des objectifs scientifiques principaux de ce radiotélescope est de nous aider à comprendre la formation des étoiles et de leurs cortèges d’exoplanètes à travers l’observation des nuages moléculaires.
Les astrophysiciens ont donc tourné le regard d’Alma vers TMC 1A, une proto-étoile de masse déjà comparable à celle du Soleil et située dans TMC 1. Elle est entourée d’un disque protoplanétaire et sa formation aurait commencé il y a environ 100.000 ans seulement.
On estime aussi qu’elle ne contiendrait que la moitié voire les trois quarts de sa masse finale, car l’accrétion de matière de l’enveloppe de la proto-étoile sur son disque d’accrétion puis sur l’astre lui-même n’est pas terminée. Ce système est encore très jeune et les réactions thermonucléaires qui transformeront la proto-étoile en véritable étoile n’ont pas encore commencé.
Une vue d’artiste de la naissance d’un système planétaire (Source : NASA/JPL-Caltech).
Une équipe de chercheurs européens vient de faire une découverte étonnante en ce qui concerne TMC 1A, comme elle l’explique dans un article publié dans Nature Astronomy et disponible en accès libre sur arXiv. Cette découverte concerne bien évidemment la cosmogonie, plus précisément la naissance des planètes, car il est raisonnablement possible de penser que l’exemple de TMC 1A est général (toutefois, la prudence impose de faire des études supplémentaires pour établir solidement que nous ne sommes pas confrontés à une exception en ce qui concerne la formation des systèmes planétaires pour des étoiles de type solaire ou peu s’en faut). Il est donc possible de penser que la leçon tirée de ces observations concerne aussi la naissance du Système solaire et qu’elle nous aide ainsi à comprendre une des étapes ayant mené du Big Bang au vivant.
En l’occurrence, les astrophysiciens ont mis en évidence une absence de raies d’émission du monoxyde de carbone (CO) alors qu’il était possible d’attendre leur présence, étant donné ce qui est connu de la composition des nuages moléculaires et des disques protoplanétaires. Des simulations numériques concernant le transfert du rayonnement dans le disque de TMC 1A ont accrédité une hypothèse avancée pour rendre compte de cette observation.
Les molécules de CO devaient bien être là mais leur rayonnement a dû se retrouver bloqué par la présence de grains de poussières de la taille du millimètre. Ces grains sont une étape menant à la naissance de cailloux puis de planétésimaux de quelques kilomètres à quelques centaines de kilomètres en prélude à la formation des embryons de planètes et des planètes elles-mêmes.
Or, ces grains n’existent pas avec une aussi grande taille initialement dans des nuages moléculaires et poussiéreux sur le point de s’effondrer pour former des proto-étoiles et des disques protoplanétaires ; en effet, ils sont plus petits, de l’ordre du micron.
Les chercheurs en concluent donc que, contrairement à ce que les scientifiques pensaient avant, le processus de formation des planètes s’est très rapidement enclenché dans le disque protoplanétaire autour de TMC 1A et qu’il a débuté avant même que la proto-étoile ne soit arrivée à maturité.
Source : Futura-Sciences
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