Planète en formation autour de LkCa 15

LkCa 15 est une très jeune étoile de la constellation du Taureau appartenant à la zone de formation stellaire Taureau-Cocher. Elle est entourée d’un disque protoplanétaire dit de transiton contenant une lacune large de 50UA de diamètre, typiquement le genre de structure dans laquelle on s’attend à trouver des planètes en formation.\n\nEn 2011 Adam Kraus (Université de Hawaii – IfA) et Michael Ireland (Université de Macquarie) observent, en utilisant un ingénieux masque interférométrique, une protoplanète vraisemblablement entourée d’un disque d’accrétion à une douzaine d’unités astronomiques de l’étoile. Découverte importante car il s’agissait de l’exoplanète la plus jeune alors observée.\n\n

A gauche vue dans l’infrarouge (850µm) du disque protoplanétaire entourant LkCa 15. A droite vue de LkCa 15 b entourée d’une zone chaude visible en ondes radio (en rouge la bande L de 15-30 cm) et infrarouge (en bleu la bande K de 7.5 à 15 mm). Crédit: Kraus & Ireland 2011
\n\nStephanie Sallum (Université de l’Arizona) et son équipe ont maintenant réussit à photographier la protoplanète dans trois autres bandes. Et mieux encore: LkCa 15 b n’est pas seule et a une voir deux sœurs photographiées par la même équipe. L’observation a été faite grâce au Large Binocular Telescope en Arizona et au télescope Clay équipé de l’optique adaptative MagAO au Chili.\n\n
Les planètes visibles en bleu dans la raie Halpha (orange en réalité), en rouge dans la L’, en vert dans la Ks, deux bandes de l’infrarouge. En gris le disque de poussière observé dans les ondes radio grâce au VLA, Nouveau Mexique. Crédit: Steph Sallum.
\n\nCe ne sont pas les planètes en elles mêmes qui ont été imagées, mais le disque de gaz et de poussière qui les entoure. Toutes trois sont visibles dans l’infrarouge, signe qu’elles accrétent du gaz à partir d’un disque circumplanétaire et n’ont donc pas terminé leur croissance. Alors que la planète d, encore non confirmée n’est que faiblement visible dans l’une des bandes de l’infrarouge, LkCa 15 b, elle, émet également dans la raie Halpha (orange) du spectre visible, signature d’un gaz chauffé à près de 10000°C. Cette émission de lumière est caractéristique des astres jeunes, notamment les étoiles jeunes qui absorbent le gaz de leur disque protoplanétaire en le canalisant le long de leur lignes de champ magnétique à la manière de monstrueuses aurores boréales, les chercheurs estiment que c’est le même phénomène qui est à l’oeuvre ici.\n\n
Vue d’artiste de LkCa 15, de son disque protoplanétaire, de ses trois protoplanètes et de leurs disques. Le gaz accrété par LkCa 15 b est canalisé par son champ magnétique. Crédit: Nature et Z. Zhu
\n\n \n\nNous savons que les planètes se forment à partir du matériel gazeux entourant leurs soleils, mais c’est la première fois que cette formation est observée en direct. En effet les autres jeunes planètes connues ont toutes terminées leur formation. Mais comme le souligne Zhaohuan Zhu de l’Université Princeton dans une lettre adressée à la revue Nature, cette observation soulève autant de problèmes qu’elle n’en résout, car maintenant il faut parvenir à expliquer comment des géantes gazeuses peuvent se former à une quinzaine d’UA de leur étoile en seulement 2 millions d’années.\n\nRéférences:\n

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  1. LkCa 15: A Young Exoplanet Caught at Formation? (Adam L. Kraus and Michael J. Ireland 2011)
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  3. A Closer Look at the LkCa 15 Protoplanetary Disk (Sean M. Andrews et al. 2011)
  4. \n

  5. Accreting protoplanets in the LkCa 15 transition disk (S. Sallum et al. 2015)
  6. \n

  7. Astrophysics: Growing planet brought to light (Zhaohuan Zhu 2015)
  8. \n

\nLectures complémentaires:\n