• Astrophysique: des observations du système GW Orionis ont permis de démontrer que des groupes d'étoiles sont capables d'altérer leur disque de formation planétaire!____¤202009

     

    Une étude, dont les résultats intitulés «A triple star system with a misaligned and warped circumstellar disk shaped by disk tearing» sont publiés dans la revue Science et disponibles en pdf, a permis, à partir d'observations du système GW Orionis menées depuis plus de 11 ans au moyen du VLT de l'ESO et ensuite du réseau ALMA, de démontrer pour la première fois que des groupes d'étoiles sont capables d'altérer leur disque de formation planétaire, de le déformer et de le scinder en anneaux inclinés.

     

    Relevons tout d'abord que le système GW Orionis, «situé à quelque 1300 années-lumière de la Terre dans la constellation d'Orion», est «composé de trois étoiles et d'un disque périphérique déformé, déchiré». Les observations menées ont révélé «le cas extrême d'un disque tout sauf plat, déformé et déchiré comme en témoigne la découverte d'un anneau incliné originaire du disque», qui «se situe à l'intérieur du disque, non loin des trois étoiles».

     

    Comme cet «anneau interne se compose de poussière à hauteur de 30 masses terrestres», il «devrait suffire à former de nouvelles planètes». Du fait que «plus de la moitié des étoiles peuplant notre ciel sont nées avec un ou plusieurs compagnons», un nouveau champ d'investigation s'ouvre: «une population encore inconnue d'exoplanètes pourrait orbiter autour d'étoiles sur des trajectoires particulièrement inclinées et distantes» car toute planète formée au sein de l'anneau incliné découvert ici «sera caractérisée par une orbite fortement inclinée autour de l'étoile».

     

    Cette étude a bénéficié de l'utilisation, dès 2008, «des instruments AMBER puis GRAVITY installés sur l'Interférometre du VLT de l'ESO au Chili, qui combine la lumière en provenance des différents télescopes composant le VLT», en vue d'analyser «la danse gravitationnelle des trois étoiles du système et de cartographier leurs orbites». Il est ainsi «apparu que les trois étoiles n'orbitent pas dans le même plan, et que leurs orbites ne sont alignées, ni les unes par rapport aux autres, ni avec le disque».

     

    En outre, le système a été observé «au moyen de l'instrument SPHERE installé sur le VLT de l'ESO et du réseau ALMA dont l'ESO est partenaire, dans le but d'imager l'anneau interne et de confirmer son inclinaison». L'instrument SPHERE de l'ESO a «permis d'apercevoir, pour la toute première fois, l'ombre que projette cet anneau sur le reste du disque», ce qui amené à établir «la forme tridimensionnelle de l'anneau et du disque dans son ensemble».

     

    La combinaison de ces «observations exhaustives à des simulations numériques afin de comprendre ce qui était arrivé au système» a permis de mettre en évidence «le lien étroit entre les inclinaisons observées et l'effet théorique du déchirement de disque, suggérant ainsi que les attractions gravitationnelles conflictuelles exercées par les étoiles du système sur différents plans sont capables de déformer et de déchirer leurs disques».

     

    En particulier, les simulations montrent que l'inclinaison des orbites des trois étoiles peut «causer la brisure, en anneaux distincts, du disque qui les entoure, confirmant ainsi les données d'observation». Enfin, la forme constatée de l'anneau interne est aussi «en accord avec les résultats des simulations numériques portant sur la brisure de l'anneau».

     

     


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