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Un disque protoplanétaire déchiré par trois étoiles a été découvert

Le Système solaire est plutôt plat, mais ce n'est pas le cas de GW Orionis : il est composé de trois étoiles et d'un disque déchiré. Des planètes pourraient s'y former, selon les scientifiques qui ont fait la découverte.

Un disque de gaz et de poussières déchiré par trois étoiles a été observé par une équipe de scientifiques. L'altération de ce disque protoplanétaire, où se forment des planètes, a été rapportée le 4 septembre 2020 dans la revue Science, et fait l'objet d'un communiqué de l'Observatoire européen austral (ESO).

L'objet de leur étude est un système baptisé GW Orionis, situé à 1 300 années-lumière de notre planète dans la constellation d'Orion. Il est formé de trois étoiles et d'un disque déformé. « La déchirure du disque se produit dans les jeunes systèmes à étoiles multiples », écrivent les scientifiques. Pour la première fois, la capacité de groupes d'étoiles à altérer leur disque de formation planétaire, en le scindant en anneaux inclinés, est démontrée. D'après les auteurs, cette déformation ne serait pas incompatible avec la formation de planètes.

Le déchirement du disque transporte de la matière vers l'extérieur (par rapport au plan de ce disque), ce qui peut favoriser la naissance de planètes dont l'orbite est oblique ou rétrograde (dans le sens contraire par rapport au sens de la rotation des étoiles). GW Orionis pourrait peut-être aider les scientifiques à étudier des exoplanètes qui sont sur ce type d'orbite. « La déchirure du disque peut entrainer de grands désalignements dans le disque, qui émergent suffisamment rapidement pour influencer le processus de formation de la planète », peut-on lire dans l'étude.

GW Orionis est bien différent du Système solaire

La découverte est d'autant plus intéressante si on compare GW Orionis à notre Système solaire : comme le rappelle l'ESO, il est plutôt plat et toutes les planètes tournent autour du Soleil dans un même plan. GW Orionis nous montre que ce n'est pas toujours le cas. Dans l'anneau interne incliné (que l'on observe sur la vue d'artiste au début de cet article), la poussière représente selon les chercheurs l'équivalent de 30 masses terrestres : il y a donc de quoi former de nouvelles planètes.

À cela s'ajoute le fait que les trois étoiles du système n'orbitent pas dans le même plan et que leurs orbites ne sont ni alignées ensemble, ni par rapport au disque. Ce seraient donc les attractions gravitationnelles de chacune des étoiles du système qui, entrant en quelque sorte en conflit, auraient pu déformer de la sorte le disque.

Pour étudier ce système, les scientifiques ont dû l'observer pendant plus de 11 ans. À l'aide du Très Grand Télescope (VLT), situé dans le désert d'Atacama au Chili, ils ont pu cartographier les orbites des trois étoiles. L'anneau interne a été imagé à l'aide du VLT et du Grand réseau d'antennes millimétrique/submillimétrique de l'Atacama (ALMA), situé dans le même désert. L'ombre projetée par l'anneau interne sur le reste du disque a pu être observée.

C'est un nouveau champ de recherche qui s'ouvre dans la traque des exoplanètes : toute une population, avec des orbites inclinées par rapport à leurs étoiles, reste peut-être à découvrir.