Des photographies détaillées de l'étoile voisine Beta Pictoris par le télescope spatial Hubble montrent qu'elle est entourée de deux disques de poussière. Du matériel supplémentaire est attiré par la planète et est façonné en un deuxième disque. Le disque de poussière a été découvert pour la première fois par des télescopes au sol en 1984, puis vu par Hubble en 1995.
Des images détaillées de l'étoile voisine Beta Pictoris, prises par le télescope spatial Hubble de la NASA, confirment l'existence non pas d'un mais de deux disques de poussière encerclant l'étoile. Les images offrent de nouvelles preuves alléchantes pour au moins une planète de la taille de Jupiter en orbite autour de Beta Pictoris.
La découverte met fin à une décennie de spéculations selon lesquelles une déformation étrange dans le disque de débris de la jeune étoile pourrait en fait être un autre disque incliné. La récente vue Hubble Advanced Camera for Surveys - la meilleure image en lumière visible de Beta Pictoris - montre clairement un disque secondaire distinct qui est incliné d'environ 4 degrés par rapport au disque principal. Le disque secondaire est visible à environ 24 milliards de kilomètres de l'étoile et s'étend probablement encore plus loin, ont déclaré les astronomes.
La découverte, par une équipe d'astronomes dirigée par David Golimowski de l'Université Johns Hopkins à Baltimore, Md., Apparaît dans le numéro de juin 2006 de l'Astronomical Journal. Pour voir le disque faible, les astronomes ont utilisé le coronographe Advanced Camera for Surveys, qui a bloqué la lumière de Beta Pictoris. Le disque est plus faible que l'étoile car sa poussière ne réfléchit que la lumière.
La meilleure explication des observations est qu'une planète invisible présumée, environ une à 20 fois la masse de Jupiter et sur une orbite à l'intérieur du disque secondaire, utilise la gravité pour balayer la matière du disque principal.
"L'observation de Hubble montre qu'il ne s'agit pas simplement d'une chaîne mais de deux concentrations de poussière dans deux disques distincts", a déclaré Golimowski. «La découverte suggère que les systèmes planétaires pourraient se former dans deux plans différents. Nous savons que cela peut arriver parce que les planètes de notre système solaire sont généralement inclinées de plusieurs degrés vers l'orbite terrestre. Peut-être que les étoiles formant plus d'un disque de poussière peuvent être la norme au cours des années de formation d'un système stellaire. »
Les modèles informatiques dynamiques de David Mouillet et Jean-Charles Augereau de l'Observatoire de Grenoble en France suggèrent comment un disque de poussière secondaire peut se former. Une planète sur une orbite inclinée attire gravitationnellement de petits corps de roche et / ou de glace, appelés planétésimaux, depuis le disque principal, et les déplace sur une orbite alignée avec celle de la planète. Ces planétésimaux perturbés entrent alors en collision les uns avec les autres, produisant le disque de poussière incliné vu dans les nouvelles images Hubble.
Les astronomes ne savent pas comment la planète, si elle existe, s'est installée sur une orbite inclinée. Cependant, les simulations informatiques par plusieurs équipes de recherche montrent que les embryons de planète qui commencent dans un plan très mince peuvent, par des interactions gravitationnelles, se disperser rapidement en orbites qui s'inclinent vers le disque primaire. Quel que soit le processus, l'inclinaison à quatre degrés de la planète suspectée de perturber Beta Pictoris n'est pas différente de la propagation à plusieurs degrés observée dans notre système solaire.
"La durée de vie réelle d'un grain de poussière est relativement courte, peut-être quelques centaines de milliers d'années", a expliqué Golimowski. "Donc, le fait que nous puissions encore voir ces disques autour d'une étoile âgée de 10 à 20 millions d'années signifie que la poussière est reconstituée par les collisions entre planétésimaux."
Beta Pictoris est situé à 63 années-lumière dans la constellation sud de Pictor. Bien que l'étoile soit beaucoup plus jeune que le Soleil, elle est deux fois plus massive et neuf fois plus lumineuse. Beta Pictoris est entré en scène il y a plus de 20 ans lorsque le satellite astronomique infrarouge de la NASA a détecté un excès de rayonnement infrarouge de l'étoile. Les astronomes ont attribué cet excès à la présence de poussière circumstellaire chaude.
Le disque de poussière a été imaginé pour la première fois par des télescopes au sol en 1984. Ces images ont montré que le disque est vu presque en bordure de la Terre. Les observations de Hubble en 1995 ont révélé une déformation apparente dans le disque.
Des images ultérieures obtenues en 2000 par le spectrographe d'imagerie du télescope spatial Hubble ont confirmé la déformation. Cette dernière étude a été dirigée par Sara Heap du Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Md. A cette époque, Heap et ses collègues ont suggéré que la chaîne pourrait être un disque secondaire incliné à environ 4 degrés du disque principal. Plusieurs équipes d'astronomes ont attribué la chaîne à une planète en orbite inclinée hors du plan du disque principal.
Les astronomes utilisant des télescopes au sol ont également trouvé diverses asymétries dans le disque de l’étoile. Des images infrarouges prises en 2002 par l'Observatoire Keck II à Hawaï ont montré qu'un autre disque interne plus petit peut exister autour de l'étoile dans une région de la taille de notre système solaire. L'équipe de Golimowski n'a pas repéré le disque car il est petit et bloqué par le coronographe de la caméra avancée. Ce disque interne possible est incliné dans la direction opposée au disque vu dans les nouvelles images Hubble. Ce désalignement implique que les disques inclinés ne sont pas directement liés. Néanmoins, ils peuvent tous deux renforcer les preuves de l'existence d'une ou plusieurs planètes en orbite autour de l'étoile.
Des images et plus d'informations sur Beta Pictoris sont disponibles sur le Web à l'adresse: http://hubblesite.org/news/2006/25
Le télescope spatial Hubble est un projet de coopération internationale entre la NASA et l'Agence spatiale européenne. Le Space Telescope Science Institute est exploité pour la NASA par l'Association of Universities for Research in Astronomy, Inc., Washington.
Source d'origine: Communiqué de presse Hubble
