Lorsque les étoiles sont jeunes, elles sont entourées de larges cercles de matière aplatis. Les astronomes appellent ces caractéristiques des «disques protoplanétaires», car ce sont leurs poussières et gaz qui se regroupent dans les boules qui deviennent finalement des planètes. Les chercheurs soupçonnent depuis longtemps que les "protoplanètes" - des mondes à moitié cuits au sein de ces disques - pourraient creuser de larges lacunes dans les mers de matériaux en vrac que les télescopes pourraient repérer.
Maintenant, cette théorie semble confirmée, avec deux planètes découvertes dans les lacunes d'un disque autour de PDS 70, une petite étoile de la constellation du Centaure, située à 370 années-lumière de la Terre.
PDS 70 est une étoile relativement nouvelle dans notre galaxie, s'étant formée il y a environ 6 millions d'années. (À titre de comparaison, notre soleil a environ 4,5 milliards d'années.) Et l'étoile extraterrestre est toujours entourée d'un disque que les astronomes peuvent repérer à travers des télescopes.
Ce disque contient un grand espace, un endroit dépourvu de poussière et de gaz visible par les télescopes les plus avancés de l'humanité, tels que l'ALMA, un ensemble de radiotélescopes dans le désert d'Atacama et le télescope spatial Hubble. Le disque du PDS 70 s'étend de 1,9 milliard de miles de l'étoile (3,1 milliards de kilomètres) - un peu plus près de l'étoile que là où Uranus tourne autour du soleil - à 3,8 milliards de miles (6,1 milliards de kilomètres), ou plus loin de l'étoile que la distance moyenne de Pluton du soleil.
En juillet 2018, le Very Large Telescope (VLT) de l'Observatoire européen austral a repéré une énorme planète, entre quatre et 17 fois la masse de Jupiter, en orbite autour de PDS 70 près du bord intérieur de cet espace. Les astronomes ont nommé cette planète PDS 70b. Maintenant, dans un nouvel article publié lundi 3 juin dans la revue Nature Astronomy, les scientifiques ont révélé qu'il y avait une deuxième planète dans cet écart.
La nouvelle planète, PDS 70c, a une masse comprise entre une et 10 fois celle de Jupiter. Ce monde orbite plus près du bord extérieur de l'écart, à une distance similaire aux 3,3 milliards de miles (5,3 milliards de kilomètres) de Neptune. Le PDS 70c orbite autour de son étoile une fois toutes les deux orbites de son plus grand jumeau intérieur.
"Nous avons été très surpris lorsque nous avons trouvé la deuxième planète", a déclaré dans un communiqué Sebastiaan Haffert, astronome à l'Observatoire de Leiden aux Pays-Bas et auteur principal du document.
Rien de tout cela n'atteint le niveau de preuve que les lacunes des disques protoplanétaires comme celui-ci regorgent de jeunes planètes, ont écrit les chercheurs. Mais les résultats sont suggestifs.
"Avec des installations comme ALMA, Hubble ou de grands télescopes optiques au sol ... nous voyons des disques avec des anneaux et des trous partout. La question ouverte a été: y a-t-il des planètes? Dans ce cas, la réponse est oui", Julien Girard, astronome au Space Telescope Science Institute à Baltimore et auteur du document, a déclaré dans le communiqué.
Repérer des exoplanètes dans des espaces comme celui-ci est difficile, car pour être visible, le disque doit présenter sa face plate sur Terre, pas son bord. Mais les astronomes découvrent généralement les exoplanètes indirectement en les observant passer devant leurs étoiles. Une planète en orbite autour d'un disque qui fait face à la Terre ne passera jamais entre la Terre et l'étoile, donc un tel monde doit être directement imagé. Et tandis que des milliers d'exoplanètes ont été découvertes par la méthode indirecte, la détection directe est rare.
Ce n'est que le deuxième système multiplanet jamais imagé directement, ont déclaré les chercheurs. Et les deux planètes font partie d'un peu plus d'une douzaine d'exoplanètes jamais directement repérées.
Sur la route, les chercheurs ont déclaré qu'ils espéraient former des télescopes autres que le VLT sur les planètes pour en savoir plus sur eux et approfondir la compréhension des scientifiques sur la façon dont les jeunes planètes se forment et sont façonnées par les disques protoplanétaires.
