Les étoiles massives façonnent les systèmes planétaires

Des astronomes sont parvenus pour la première fois à mesurer l'impact des étoiles très brillantes sur les systèmes planétaires en formation aux alentours.

Cet article est extrait du mensuel Sciences et Avenir - La Recherche n°926, daté avril 2024.

Comment se forment les systèmes planétaires au cœur des pouponnières d'étoiles ? Longtemps, la réponse n'a semblé dépendre que de la masse de l'étoile centrale et du disque de poussières qui l'entoure. Mais des observations du télescope spatial James Webb et du réseau de radiotélescopes Alma (Chili) montrent qu'il faut aussi prendre en compte l'influence des étoiles massives qui peuplent les parages du système planétaire en formation.

"Ces étoiles sont environ 10 fois plus massives que notre Soleil, et 100.000 fois plus lumineuses, explique Olivier Berné, de l'Institut de recherche en astrophysique et planétologie de Toulouse, premier auteur d'une étude parue dans la revue Science. Elles émettent un fort rayonnement dans l'ultraviolet lointain qui chauffe le disque protoplanétaire situé à proximité. Le gaz du disque échappe alors à l'attraction gravitationnelle de son étoile centrale et le disque s'évapore très vite, ce qui peut empêcher la formation de planètes."

Un phénomène de photo-évaporation

Ce mécanisme, la photo-évaporation, était déjà soupçonné, comme nous l'indiquions dans le dossier consacré aux premiers résultats du James Webb (lire S. et A. n° 916), mais il n'avait encore jamais été mesuré. C'est chose faite sur le protosystème planétaire d203-506 situé dans la nébuleuse d'Orion, la pouponnière d'étoiles la plus proche de nous à 1350 années-lumière.

La masse de l'étoile de ce système solaire en train de naître est inférieure à 0,3 fois celle du Soleil. Et le gaz qui l'entoure est chauffé à environ 1000 °C par les étoiles environnantes. Les astronomes ont ainsi mesuré le taux d'évaporation du disque : il perd l'équivalent de la masse de la Terre chaque année ! Il aura ainsi totalement disparu dans 130.000 ans environ. L'influence des étoiles massives à distance est donc telle qu'aucune planète ne pourrait avoir le temps de se former.

Cette étude est d'autant plus[...]

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