Une géante gazeuse encore « au berceau ». C’est ce que montre un nouveau cliché du VLT : autour de la jeune étoile WISPIT 2, apparaît un disque de gaz et de poussière dans lequel brille un astre ponctuel. C’est une planète gazeuse, encore entourée d’un disque d’accrétion (non visible ici), en train de se former. La scène se déroule à 430 années-lumière, dans la constellation de l’Aigle.
En 2018, le VLT avait déjà permis de photographier une géante gazeuse dans un disque autour d’une étoile jeune : PDS 70b. Cette fois, après trois observations rapprochées dans le temps, les astronomes ont produit une image d’une netteté sans précédent.
L’étoile TYC 5709-354-1, aussi désignée comme WISPIT 2, est âgée seulement de 5 millions d’années. C’est donc un analogue du Soleil, mais beaucoup plus jeune (notre étoile a 4,5 milliards d’années). Autour d’elle gravite un disque protoplanétaire très étendu (380 UA), composé de multiples anneaux, séparés par des vides. Au cœur de l’un d’eux, très marqué, les astronomes ont identifié WISPIT 2b, une planète naissante, 5 fois plus massive que Jupiter et qui orbite à 57 UA de son étoile. C’est presque le double de la distance Soleil-Neptune.
La loi de Kepler et du gaz chaud en guise de preuves
Les mesures de position de WISPIT 2b, effectuées sur plusieurs mois, révèlent un mouvement cohérent avec une orbite képlérienne. Autrement dit, la planète suit une trajectoire elliptique stable autour de son étoile. Et elle évolue dans le même plan que le disque qui l’entoure.
L’image de WISPIT 2b a été prise par l’instrument SPHERE, installé sur le VLT, combiné à des observations du télescope Magellan. Sur ce dernier, une technique d’imagerie en Hα (une raie spectrale émise par le gaz chaud en chute libre) a permis de déceler la lumière émise par le gaz qui tombe sur la planète. Un signe clair qu’elle est en train d’accréter de la matière et continue de se former. La détection d’une telle émission confirme bien la présence d’une planète en orbite, et non d’un objet isolé (sans aucun lien avec l’étoile), comme un astre d’arrière-plan.
Des prédictions confirmées
La présence de planètes dans un disque a été longuement prédite par les astronomes pour expliquer la structure des anneaux et notamment les lacunes (structures creusées dans les disques). Aujourd’hui, grâce à l’image très claire de WISPIT 2b, ils ont la preuve de cette interaction planète-disque. Cela montre que les planètes géantes gazeuses à grande distance orbitale (situées loin de leur étoile) peuvent se former sur place. Ce qu’a révélé cette image est un point de départ pour comprendre l’évolution des planètes géantes au fil du temps. Une configuration très différente de celle observée dans le Système solaire.
